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嵌入式技术相关技术文章嵌入式处理器的结构是怎样的
随着半导体行业的发展。嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。 提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机,不错,MCU是最基础和常用的嵌入式系统,但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS等其他嵌入式系统应用越来越广泛。嵌入式系统与模拟电路或其他功能电路组成的SoC(System on Chip,片上系统)或SiP(System in Package,系统级封装)在手机、机顶盒等功能复杂的产品上的应用也越来越多。
总的来说,嵌入式系统发展呈现如下特点:由8位处理向32位过渡,由单核向多核过渡,向网络化功能发展,MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进,嵌入式操作系统呈多元化趋势,所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP核(Intellectual Property,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP核的屈指可数。有自己的IP核,光靠卖IP核即可坐拥城池。 嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC都拥有自己得专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。
嵌入式处理器的体系架构与内核详解
当我们谈及嵌入式处理器的体系架构时,一般都是想到Intel的X86架构和ARM公司的ARM架构。X86架构和ARM架构最大的不同点就是使用的指令集不同,前者使用的CISC指令集,后者使用的是RISC指令集,还有一点就是X86架构使用的是冯诺依曼结构,ARM架构既使用冯诺依曼结构,也使用哈佛结构(已经成了一种趋势)。何为架构?这两个字看起来很简单,不就是“骨架+结构”,但是个人觉得并不好理解。百度上把架构分为逻辑架构,物理架构和系统架构。对于处理器,当起发展到一定程度时,这种物理架构不会有很大的变化。以CPU为例,它主要由逻辑部件+寄存器部件+控制部件组成,这种结构在发展稳定之后,就不会有大多的改变。那么人们常说的架构版本更新主要体现在哪里呢?指令集。当然还有如存储器管理特性改进等因素,以ARM处理器架构为例,如图1为其进化史。