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嵌入式开发企业商机

二、DSP平台嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP),是专门用于信号处理方面的处理器,其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计,芯片内部采用程序和数据分开存储及传输的哈佛结构,具有专门硬件乘法器,采用流水线操作,提供特殊的DSP指令,可用来快速地实现各种数字信号处理算法,具有很高的编译效率和指令的执行速度,在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上获得了大规模的应用。三、FPGA平台随着平台级FPGA产品的出现和EDA设计工具软件的不断发展,利用现有的FPGA和EDA工具,人们也可以很方便地在FPGA中嵌入RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集)处理器内核、DSP算法、存储器、**ASIC模块、其它数字IP Core以及用户定制逻辑等,构建成一个可编程的片上系统(SOPC),把原来需要在PCB上采用处理器、DSP、若干ASIC芯片才能实现的功能全都集成到了单片FPGA上。包括输入设备(键盘、传感器)、输出设备(LED/LCD显示)、通信接口(Ethernet、Wi-Fi)及总线接口。新昌定制嵌入式开发服务热线

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(2)体系结构设计。描述系统如何实现所述的功能和非功能性需求,包括对硬件、软件和执行装置的功能划分,以及系统的软件、硬件选型等。一个好的体系结构是设计成功与否的关键。(3)硬件/软件协同设计。基于体系结构,对系统的软件、硬件进行详细设计。为了缩短产品开发周期,设计往往是并行的。嵌入式系统设计的工作大部分都集中在软件设计上,面向对象技术、软件组件技术、模块化设计是现代软件工程经常采用的方法。(4)系统集成。把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起,进行调试,发现并改进单元设计过程中的错误。新昌办公用嵌入式开发标准明确功能性需求(如输入输出信号)与非功能性需求(性能、成本、功耗)。

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标准嵌入式开发架构有两大体系:CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)和RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)。早期的CPU全部是CISC架构,它的设计目的主要用**少的机器语言指令来完成所需的计算任务。这种架构会增加CPU结构的复杂性和对CPU工艺的要求,但对于编译器的开发十分有利。只有Intel及其兼容CPU还在使用CISC架构。RISC架构要求软件来指定各个操作步骤,可以降低CPU的复杂性以及允许在同样的工艺水平下生产功能更强大的CPU,但对于编译器的设计有更高的要求。占主要地位的是RISC处理器。

FPGA内部嵌入了丰富的乘法器(DSP)资源、高速收发器(GTP/GTX)资源、以太网MAC资源、嵌入式处理器(Power PC)资源、时钟及锁相环资源、存储器(BRAM)资源等,甚至在Xilinx公司***推出的Zynq-7000系列芯片之中嵌入了ARM资源,将传统的FPGA演变成了ARM+FPGA的扩展开发平台。这些嵌入的硬件资源极大地增强了传统FPGA的功能,提升了FPGA的工作效率和灵活性,使得一块FPGA平台就可适用于多种产品,进行各种扩展。开发者只需要掌握Verilog HDL等硬件描述语言和嵌入式系统开发的相关知识,就可对整个系统进行编程和控制。 [2]书籍:如《嵌入式C编程与ARM Cortex-M微控制器》、《嵌入式系统设计》等。

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RISC体系的阵营非常***,从ARM、MIPS到PowerPC、ARC、Tensilica等,都是属于RISC处理器范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系,但是在指令设计与处理单元的结构上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用,而必须重新经过编译。CISC和RISC正在逐步走向融合,Pentium Pro、Nx586、K5就是一个明显的例子,它们的内核都是基于RISC体系结构的,它们接受CISC指令后将其分类成RISC指令以便在同一时间内能够执行多余指令 [3]。医疗健康:心电图仪、血糖仪等高精度检测设备。新昌定制嵌入式开发服务热线

硬件设计:选择合适的硬件平台,设计电路原理图和PCB。新昌定制嵌入式开发服务热线

主流的嵌入式平台有三种:ARM平台、DSP平台和FPGA平台。一、ARMARM微处理器是由ARM公司提供IP(Intellectual Property,知识产权)授权,交付多个芯片设计厂商整合生产的。在2007年,意法半导体(ST)公司成为***个引入ARM Cortex-M授权的半导体厂商,开启了高性能、低成本、低功耗的ARM嵌入式芯片新时代,其生产的STM32系列微处理器是当下流行的Cortex-M微处理器。ARM嵌入式系统广泛应用于自动检测与控制、智能仪器仪表、机电一体化设备、汽车电子及日常消费电子产品中。新昌定制嵌入式开发服务热线

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