ARM單片機,你知多少?
目前大量的中、低端嵌入式應用,主要使用8/16位單片機。在國內,由于歷史的原因,主要是以MCS51核為主的許多不同型號單片機,主要廠(chǎng)商有Atmel、Philips、Winbond、宏晶等。還有一些近幾年發(fā)展較快的新型單片機,如PIC、AVR、MSP430系列等。這些單片機各有特點(diǎn),但從目前的發(fā)展角度來(lái)看,單片機針對特定應用領(lǐng)域的個(gè)性化發(fā)展愈發(fā)明顯。
1、軟件方面
這應該是最大的區別了。引入了操作系統。為什么引入操作系統?有什么好處?
1)方便。主要體現在后期的開(kāi)發(fā),即在操作系統上直接開(kāi)發(fā)應用程序。不像單片機一樣一切都要重新寫(xiě)。前期的操作系統移植工作,還是要專(zhuān)業(yè)人士來(lái)做。
2)安全。這是LINUX的一個(gè)特點(diǎn)。LINUX的內核與用戶(hù)空間的內存管理分開(kāi),不會(huì )因為用戶(hù)的單個(gè)程序錯誤而引起系統死掉。這在單片機的軟件開(kāi)發(fā)中沒(méi)見(jiàn)到過(guò)。
3)高效。引入進(jìn)程的管理調度系統,使系統運行更加高效。在傳統的單片機開(kāi)發(fā)中大多是基于中斷的前后臺技術(shù),對多任務(wù)的管理有局限性。
2、硬件方面
現在的8位單片機技術(shù)硬件發(fā)展的也非常得快,也出現了許多功能非常強大的單片機。但是與32ARM相比還是有些差距吧。
ARM芯片大多把SDRAM,LCD等控制器集成到片子當中。在8位機,大多要進(jìn)行外擴。
總的來(lái)說(shuō),單片機是個(gè)微控制器,ARM顯然已經(jīng)是個(gè)微處理器了。
引入嵌入式操作系統之后,可以實(shí)現許多單片機系統不能完成的功能。比如:嵌入式web服務(wù)器,java虛擬機等。也就是說(shuō),有很多免費的資源可以利用,上述兩種服務(wù)就是例子。如果在單片機上開(kāi)發(fā)這些功能可以想象其中的難度。
ARM處理器的優(yōu)勢詳解
對于如今大量出現的32位嵌入式應用,以筆者之見(jiàn),ARM處理器的優(yōu)勢主要有以下幾個(gè)方面。
高性能、低功耗、低價(jià)格
把ARM處理器的性能拿來(lái)和一些著(zhù)名的通用處理器(如Pentium)相比是不合適的,因為他們各自針對的應用需求是不同的。Pentium處理器采用多條指令流水線(xiàn)的超標量結構,追求通用應用目標下的超強性能,功耗大,可以用散熱器加風(fēng)扇散熱。ARM針對嵌入式應用,在滿(mǎn)足性能要求的前提下,力求最低的功率消耗。ARM結構的優(yōu)點(diǎn)是能兼顧到性能、功耗、代碼密度、價(jià)格等幾個(gè)方面,而且做得比較均衡。在性能/功耗比(MIPS/W)方面,ARM處理器具有業(yè)界領(lǐng)先的性能?;?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/ARM核">ARM核的芯片價(jià)格也很低,目前ARM CortexM的芯片價(jià)格可低至10元人民幣左右。
豐富的可選擇芯片
ARM只是一個(gè)核,ARM公司自己不生產(chǎn)芯片,采用授權方式給半導體生產(chǎn)商。目前,全球幾乎所有的半導體廠(chǎng)家都向ARM公司購買(mǎi)了各種ARM核,配上多種不同的控制器(如LCD控制器、SDRAM控制器、DMA控制器等)和外設、接口,生產(chǎn)各種基于ARM核的芯片。目前,基于A(yíng)RM核的各種處理器型號有好幾百種,在國內市場(chǎng)上,常見(jiàn)的有ST、TI、NXP、Atmel、Samsung、OKI、Sharp、Hynix、Crystal等廠(chǎng)家的芯片。用戶(hù)可以根據各自的應用需求,從性能、功能等方面考察,在許多具體型號中選擇最合適的芯片來(lái)設計自己的應用系統。由于A(yíng)RM核采用向上兼容的指令系統,用戶(hù)開(kāi)發(fā)的軟件可以非常方便地移植到更高的ARM平臺。
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