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武漢萬象奧科:嵌入式開發(fā)的三種方案!

武漢萬象奧科 ? 2021-11-19 16:08 ? 次閱讀

嵌入式開發(fā)是指利用分立元件或集成器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),再進(jìn)行軟件編程(通常是高級語言),實(shí)驗(yàn),經(jīng)過多輪修改設(shè)計(jì)、制作,最終完成整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。這種嵌入式開發(fā),適用于未來產(chǎn)品比較單一,產(chǎn)量比較大,產(chǎn)品開發(fā)周期比較長,成本控制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)。主流的嵌入式平臺有三種:ARM平臺、FPGA平臺和DSP平臺。

一、ARM

ARM微處理器是由ARM公司提供IP(Intellectual Property,知識產(chǎn)權(quán))授權(quán),交付多個(gè)芯片設(shè)計(jì)廠商整合生產(chǎn)的。在2007年,意法半導(dǎo)體(ST)公司成為第一個(gè)引入ARM Cortex-M授權(quán)的半導(dǎo)體廠商,開啟了高性能、低成本、低功耗的ARM嵌入式芯片新時(shí)代,其生產(chǎn)的STM32系列微處理器是最流行的Cortex-M微處理器。


ARM

ARM嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于自動檢測與控制、智能儀器儀表、機(jī)電一體化設(shè)備、汽車電子及日常消費(fèi)電子產(chǎn)品中,其優(yōu)越的性能和完善的開發(fā)環(huán)境得到廣大電子工程師的青睞。

武漢萬象奧科是國內(nèi)嵌入式軟硬件技術(shù)積累最全面的方案商之一,目前已完成31個(gè)系列(ARM9、MIPS、Cortex-A7/A8/A9、Cortex-A35/A53/A55/A72、DSP、FPGA)數(shù)十種高端CPU的技術(shù)方案儲備,在RTOS、Windows、LinuxAndroid 等系統(tǒng)上有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)


Cortex-A35核心板


二、FPGA平臺

隨著平臺級FPGA產(chǎn)品的出現(xiàn)和EDA設(shè)計(jì)工具軟件的不斷發(fā)展,利用現(xiàn)有的FPGA和EDA工具,人們也可以很方便地在FPGA中嵌入RISC(ReducedInstruction Set Computer,精簡指令集)處理器內(nèi)核、DSP算法、存儲器、專用ASIC模塊、其它數(shù)字IP Core以及用戶定制邏輯等,構(gòu)建成一個(gè)可編程的片上系統(tǒng)(SOPC),把原來需要在PCB上采用處理器、DSP、若干ASIC芯片才能實(shí)現(xiàn)的功能全都集成到了單片F(xiàn)PGA上。

內(nèi)部嵌入了豐富的乘法器(DSP)資源、高速收發(fā)器(GTP/GTX)資源、以太網(wǎng)MAC資源、嵌入式處理器(Power PC)資源、時(shí)鐘及鎖相環(huán)資源、存儲器(BRAM)資源等,甚至在Xilinx公司推出的Zynq系列與Altera公司CycloneV系列芯片之中嵌入了ARM資源,將傳統(tǒng)的FPGA演變成了ARM+FPGA的擴(kuò)展開發(fā)平臺。這些嵌入的硬件資源極大地增強(qiáng)了傳統(tǒng)FPGA的功能,提升了FPGA的工作效率和靈活性,使得一塊FPGA平臺就可適用于多種產(chǎn)品,進(jìn)行各種擴(kuò)展。開發(fā)者只需要掌握Verilog HDL等硬件描述語言和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)知識,就可對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行編程和控制。

武漢萬象奧科電子有限公司開發(fā)的CycloneV核心板也可在一定程度上簡化嵌入式二次開發(fā)的復(fù)雜度。

CycloneV核心板


三、DSP平臺

嵌入式DSP處理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP),是專門用于信號處理方面的處理器,其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì),芯片內(nèi)部采用程序和數(shù)據(jù)分開存儲及傳輸?shù)墓鸾Y(jié)構(gòu),具有專門硬件乘法器,采用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可用來快速地實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法,具有很高的編譯效率和指令的執(zhí)行速度,在數(shù)字濾波、FFT、譜分析等各種儀器上獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。

TI公司推出的OMAP-L138系列、DM3730系列、AM437X系列、AM6xxx系列處理器,也是集成DSP與ARM處理器,這些SoC硬件資源增強(qiáng)了DSP核的功能,也提升了DSP的靈活性


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