嵌入計(jì)算平臺(tái)續(xù)

1、嵌入式計(jì)算平臺(tái)續(xù)陳天洲1、組件接口l存儲(chǔ)器組件l設(shè)備接口1.1 存儲(chǔ)器組件l選用存儲(chǔ)塊來擴(kuò)展獲得高帶寬存儲(chǔ)器l單體多字l多體交叉 獨(dú)立存儲(chǔ)器模塊獨(dú)立存儲(chǔ)器模塊提高帶寬方法提高帶寬方法3目的：優(yōu)化順序訪問目的：優(yōu)化順序訪問支持獨(dú)立無關(guān)訪問支持獨(dú)立無關(guān)訪問公用地址線、數(shù)據(jù)線公用地址線、數(shù)據(jù)線 設(shè)分開的地址線、數(shù)據(jù)設(shè)分開的地址線、數(shù)據(jù)線。線。 避免存儲(chǔ)器訪問模塊沖突避免存儲(chǔ)器訪問模塊沖突提高帶寬方法提高帶寬方法4 取大的模塊數(shù)取大的模塊數(shù) 編譯優(yōu)化：內(nèi)外循環(huán)轉(zhuǎn)換，編譯優(yōu)化：內(nèi)外循環(huán)轉(zhuǎn)換， 數(shù)組大小數(shù)組大小2n 模塊數(shù)取：（模塊數(shù)?。海?n -1）的）的 質(zhì)數(shù)質(zhì)數(shù) 模塊號模塊號=地址地址 mod 模塊

2、數(shù)模塊數(shù) 模塊內(nèi)地址模塊內(nèi)地址=地址地址 mod 模塊內(nèi)字?jǐn)?shù)模塊內(nèi)字?jǐn)?shù) 圖（圖（437/289） dram芯片內(nèi)的交叉芯片內(nèi)的交叉提高帶寬方法提高帶寬方法51.2 設(shè)備接口l部分設(shè)備直接接在總線上，無邏輯接口l大部分通過邏輯接口連總線l不同設(shè)備不同接口邏輯2、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架l嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)l嵌入式系統(tǒng)框架圖 l簡單的，嵌入式系統(tǒng)可以分為嵌入式硬件與嵌入式軟件。 l嵌入式硬件指的是嵌入式系統(tǒng)中物理可見的部分。 l撇開封裝等因素，這里討論的主要是嵌入式系統(tǒng)的硬件模塊。 嵌入式軟件嵌入式應(yīng)用軟件嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式硬件嵌入式硬件模塊嵌入式處理器嵌入式開發(fā)工具嵌入式硬件模塊一般稱為嵌入式系統(tǒng)板級產(chǎn)

3、品。 l提供了系統(tǒng)的各種資源，如存儲(chǔ)、電源、接口、傳感等等。 l系統(tǒng)的各種資源由嵌入式處理器管理 嵌入式處理器 l 分為高端低端兩個(gè)分叉的方向 l 低端的嵌入式系統(tǒng)使用的是低廉，簡單控制的嵌入式系統(tǒng)，如報(bào)時(shí)功能等等，優(yōu)點(diǎn)是是性價(jià)比高這個(gè)特點(diǎn) l 高端嵌入式處理器一般是有大內(nèi)存、高處理速度等特點(diǎn) l 從“硬”的角度講，高端嵌入式處理器大多是有jtag口的，高端嵌入式處理器為網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)與多媒體應(yīng)用提供了廣闊的平臺(tái) 嵌入式應(yīng)用軟件l運(yùn)行在嵌入式操作系統(tǒng)平臺(tái)上l早期的嵌入式系統(tǒng)中，如51,pic單片機(jī)，沒有嵌入式操作系統(tǒng)的l早期的嵌入式應(yīng)用軟件就要管理整個(gè)系統(tǒng)，考慮到系統(tǒng)的復(fù)雜性帶來開發(fā)的難度，這樣的系

4、統(tǒng)只能適用于控制功能不多的場景。嵌入式操作系統(tǒng)（embedded os）l在嵌入式系統(tǒng)中是一個(gè)承上啟下的結(jié)構(gòu)l統(tǒng)管系統(tǒng)的所有硬件資源，同時(shí)為嵌入式應(yīng)用軟件提供軟接口（體現(xiàn)為一系列的api）l由于應(yīng)用環(huán)境限制的緣故，嵌入式操作系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性要求比較高（這也正是不要linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的原因），系統(tǒng)容量不大（系統(tǒng)存儲(chǔ)空間有限）嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具平臺(tái) l 包括:l 實(shí)時(shí)在線仿真系統(tǒng)ice (in-circuit emulator)l 實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng) (real time multi-tasking operation system, rtos) 、l 嵌入式硬件模塊l 嵌入式仿真器l 嵌

5、入式仿真/模擬軟件l 嵌入式數(shù)據(jù)庫l 嵌入式通信協(xié)議等等 開發(fā)工具選擇 l當(dāng)前常用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) lpsosystem、vxworks、vrtx、qnx、nucleus plus、windowsce 常用處理器（未考慮dsp） lintel 186ex、intel 386ex、intel 486/pentium、intel i960 8031/8051/8098、arm core chip、motorola 68k、motolola powerpc、amd am186/am386 常用編譯器lmicrotec c/c+ compiler、tar ewmbedded workbench、gree

6、nhills compiler、gcc、diab c/c+ compiler、metaware high c/c+/ec+ 常用調(diào)試器：lxray debugger、visionclick tornado debugger、singlestep、iar embedded workbench、codewarrior 常用仿真器l：codeice、supertap、codetap、trace32、visionice advice 常用測試工具：lcodetest、logiscope、test expert 構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)l1、入門級 l2、訓(xùn)練級l3、高手級 l4、大師級 1、入門級：l

7、用一個(gè)開發(fā)商支持的開發(fā)模塊（操作系統(tǒng)硬件開發(fā)模塊（購買或租借）開發(fā)系統(tǒng)），目標(biāo)是搭建一個(gè)系統(tǒng)。l 相應(yīng)的開發(fā)套件為：l （1）2、訓(xùn)練級：l 用linux/wince在現(xiàn)有硬件模塊上跑起來，并對部分應(yīng)用模塊進(jìn)行裁剪。應(yīng)用開發(fā)的仿真。l （1）3、高手級：l 修改部分內(nèi)核，重建操作系統(tǒng)，熟悉多個(gè)操作系統(tǒng)與多個(gè)處理器。著手定制硬件模塊。l （1）l （3）4、l 自己動(dòng)手搭建操作系統(tǒng)內(nèi)核，擁有自有產(chǎn)權(quán)的硬件產(chǎn)品。l （1）3、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)嵌入式處理器 l已經(jīng)在整個(gè)世界半導(dǎo)體市場中占去了94%的份額 lintel的pentium和motorola的powerpc實(shí)際上僅占6%的市場份額 l嵌入式系

8、統(tǒng)的核心部件是各種類型的嵌入式處理器 l嵌入式處理器的品種總量已經(jīng)超過1000多種，流行體系結(jié)構(gòu)有30幾個(gè)系列 嵌入式處理器l 嵌入式處理器的尋址空間一般從64kb到16mb，處理速度從0.1 mips到2000 mips，常用封裝從8個(gè)引腳到144個(gè)引腳。 l 嵌入式計(jì)算機(jī)可以分成下面幾類嵌入式處理器產(chǎn)品（19個(gè)）序號廠商主要芯片1alteranios2amdam186cc、am186ch、am186cu、am186ed、am386se/sx 、am386de/dx、am486dx3amd corearm7tdmi、arm7tdmi-s、arm710t、arm740t、arm9204atme

9、lat90sxx5cirrusep7212、ep7211、cl-ps7111、cl-ps7110、cl-ps6700 、ep9312、ep7209、cl-ps7500fe、ep73126dallasds80c3907equatormap-ca8h y u n d a i microelectronics co.gms30c7201國產(chǎn)嵌入式微處理器l北京中芯微系統(tǒng)技術(shù)有限公司在2002年國際集成電路研討會(huì)暨展覽會(huì)中展示了兩塊處理器。其中方舟二號主頻為266mhz，性能在300mips以上。4、使用微處理器設(shè)計(jì)l4.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)l4.2 嵌入式硬件組件的設(shè)計(jì)方法l4.3 pc機(jī)作為嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)的用法4.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)la。硬件lcpul總線l存儲(chǔ)器lio設(shè)備lb。軟件4.2 硬件設(shè)計(jì)l主板設(shè)計(jì)4.3 pc作為平臺(tái)l總線5、開發(fā)平臺(tái)