嵌入式处理器的基本概念

嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，目前全世界嵌入式处理器的流行体系结构有30几个系列，现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器。但与全球PC市场所不同的是，没有一种微处理器和微处理器公司可以主导嵌入式系统。

嵌入式计算机可以分成以下几类：

1、嵌入式微处理器（ EMPU）

嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面都比标准微处理器一般都做了各种增强。嵌入式微处理器和工控计算机相比，具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路板上，称为单板计算机。

2、嵌入式微控制器(MCU)

嵌入式微控制器即我们熟悉的单片机，单片机一般是以某一微处理器内核为核心，然后集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般以一个内核为核心，配备不同的存储器和外设的配置及封装，衍生出一系列产品。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。 微控制器的最大特点体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。 

3、嵌入式DSP处理器(EDSP)

DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器。嵌入式DSP处理器有两个发展来源，一是DSP处理器经过单片化、EMC改造、增加片上外设成为嵌入式DSP处理器；二是在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器。

推动嵌入式DSP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品，生物信息识别终端，带有加解密算法的键盘，ADSL接入、实时语音压解系统，虚拟现实显示等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这些正是DSP处理器的长处所在。

4、嵌入式片上系统(System On Chip)

随着半导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临，这就是System On Chip(SOC)。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和许多其它嵌入式系统外设一样，成为VLSI设计中一种标准的器件，用标准的VHDL等语言描述，存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。

SOC可以分为通用和专用两类。通用系列包括Infineon(Siemens)的TriCore，Motorola的M-Core。专用SOC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所知。