ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件

ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)系陳章龍2004.6.ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)系陳章龍132位MCU我國(guó)MCU應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用策略32位MCU2一.32位MCU一.32位MCU3ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件42003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長(zhǎng)率：11%

（主要是32位MCU強(qiáng)勁增長(zhǎng)）2003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長(zhǎng)率5ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件6ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件7ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件8二、我國(guó)MCU應(yīng)用二、我國(guó)MCU應(yīng)用9我國(guó)MCU:10.2億片42.2億元4位MCU:6.6億片8位MCU:3.1億片16/32位MCU:0.75億片我國(guó)MCU:10.2億片10三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用策略三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用策略11SOC芯片設(shè)計(jì)嵌入式OS的porting中間件應(yīng)用套件APS(ApplicationPlatformSuite)SOC芯片設(shè)計(jì)12嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈芯片設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品芯片生產(chǎn)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈芯片設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品芯片生產(chǎn)132003年嵌入式處理器芯片：$100億嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品：$10000億2003年14嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)件的層次結(jié)構(gòu)各種不同應(yīng)用軟件應(yīng)用平臺(tái)套件APS中間件嵌入式OS芯片嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)件的層次結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)件的層次結(jié)構(gòu)各種不同應(yīng)用軟件應(yīng)用平臺(tái)套件APS15ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件161.SoC芯片設(shè)計(jì)專用型SoC通用型SoC（新型MCU，EDSP，EMPU）可重構(gòu)型SoC:SoPC,PSoC,CSoC,USoC1.SoC芯片設(shè)計(jì)專用型SoC17The2ndCSoC:TheA7PowerControlClockSynthesizerPower-OnResetToexternalmemoryMemoryInterfaceUnitSDRAMand/orStaticMemoriesCSIBusArbiterFour-channelDMAControllerJTAGInterfacePeripherals*2Timers*2UARTS*InterruptControl*WatchdogTimerHardwareBreakpointUnitTriscendCSoCPlatform60MHzARM7TDMI32-bitRISCARM7TDMICache*8KBytes*4-waySetAssociative*ProtectionUnitCSIBridge16KBytesScratchPadSRAM(TraceBuffer)LocalCPUBusConfigurableSystemInterconnect(CSI)busAddressBusDataBusConfigurableSystemLogic(CSL)matrixPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOSelectorSelectorConfigurableSystemInterconnectsocketSelectorSelectorSelectorSelector8KBytesCache4-channelDMA16KBytesScratchPadSRAMJTAGDebugInterfaceThe2ndCSoC:TheA7PowerCon182、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片2、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片19硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsLevel)芯片：軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)OS：porting的接口硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsL20ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件213、中間件和應(yīng)用套件中間件：面向應(yīng)用的開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)應(yīng)用套件：面向應(yīng)用的套件——嵌入式系統(tǒng)中軟件80%以上是重復(fù)的——應(yīng)用：面向市場(chǎng)的個(gè)性化應(yīng)用軟件3、中間件和應(yīng)用套件中間件：面向應(yīng)用的開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)22

Intel個(gè)人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構(gòu)PCA基于StrongARM/XScale嵌入式處理器面向互聯(lián)網(wǎng)手持式設(shè)備（智能手機(jī)、PDA等）由應(yīng)用子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和存儲(chǔ)器子系統(tǒng)組成Intel個(gè)人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構(gòu)PCA23圖2PCA結(jié)構(gòu)圖2PCA結(jié)構(gòu)24圖3PCA應(yīng)用子系統(tǒng)開放式架構(gòu)圖3PCA應(yīng)用子系統(tǒng)開放式架構(gòu)25PCA應(yīng)用子系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)PCA應(yīng)用硬件平臺(tái)嵌入式OS組件形式的集成性能中間件（多媒體應(yīng)用、IP電話、音頻處理等）用戶應(yīng)用PCA應(yīng)用子系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)PCA應(yīng)用硬件平臺(tái)26組件開放式集成性能中間件多媒體應(yīng)用IP電話音頻處理集成性能函數(shù)庫(kù)IPP圖形性能函數(shù)庫(kù)GPP組件開放式集成性能中間件多媒體應(yīng)用27集成性能函數(shù)庫(kù)IPP

(IntegratedPerforamancePrimitives)跨平臺(tái)低層軟件信號(hào)處理JPEGdec/encMPEG-4、MP3、H.263譯碼算法、濾波、變換集成性能函數(shù)庫(kù)IPP

(Integrat28應(yīng)用套件APS音頻套件智能手機(jī)套件應(yīng)用套件APS音頻套件29嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出的嵌入式Java:嵌入式系統(tǒng)中間件嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出30ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件31圖5EmergingJ2METechnology圖5EmergingJ2METechnology32IBMWebSphereEveryplaceEmbedded基于嵌入式設(shè)備(如IntelXScale)的中間件建立高效J2ME的Java虛擬機(jī)J9VM為家庭網(wǎng)關(guān)配備OSGi(OpenServicesGatewayInitative)協(xié)議IBMWebSphereEveryplaceEmb33圖4IBMWebSphereEveryplaceEmbedded圖4IBMWebSphereEveryplaceE34ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件35ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)系陳章龍2004.6.ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)系陳章龍3632位MCU我國(guó)MCU應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用策略32位MCU37一.32位MCU一.32位MCU38ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件392003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長(zhǎng)率：11%

（主要是32位MCU強(qiáng)勁增長(zhǎng)）2003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長(zhǎng)率40ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件41ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件42ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件43二、我國(guó)MCU應(yīng)用二、我國(guó)MCU應(yīng)用44我國(guó)MCU:10.2億片42.2億元4位MCU:6.6億片8位MCU:3.1億片16/32位MCU:0.75億片我國(guó)MCU:10.2億片45三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用策略三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用策略46SOC芯片設(shè)計(jì)嵌入式OS的porting中間件應(yīng)用套件APS(ApplicationPlatformSuite)SOC芯片設(shè)計(jì)47嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈芯片設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品芯片生產(chǎn)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈芯片設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品芯片生產(chǎn)482003年嵌入式處理器芯片：$100億嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品：$10000億2003年49嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)件的層次結(jié)構(gòu)各種不同應(yīng)用軟件應(yīng)用平臺(tái)套件APS中間件嵌入式OS芯片嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)件的層次結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)件的層次結(jié)構(gòu)各種不同應(yīng)用軟件應(yīng)用平臺(tái)套件APS50ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件511.SoC芯片設(shè)計(jì)專用型SoC通用型SoC（新型MCU，EDSP，EMPU）可重構(gòu)型SoC:SoPC,PSoC,CSoC,USoC1.SoC芯片設(shè)計(jì)專用型SoC52The2ndCSoC:TheA7PowerControlClockSynthesizerPower-OnResetToexternalmemoryMemoryInterfaceUnitSDRAMand/orStaticMemoriesCSIBusArbiterFour-channelDMAControllerJTAGInterfacePeripherals*2Timers*2UARTS*InterruptControl*WatchdogTimerHardwareBreakpointUnitTriscendCSoCPlatform60MHzARM7TDMI32-bitRISCARM7TDMICache*8KBytes*4-waySetAssociative*ProtectionUnitCSIBridge16KBytesScratchPadSRAM(TraceBuffer)LocalCPUBusConfigurableSystemInterconnect(CSI)busAddressBusDataBusConfigurableSystemLogic(CSL)matrixPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOSelectorSelectorConfigurableSystemInterconnectsocketSelectorSelectorSelectorSelector8KBytesCache4-channelDMA16KBytesScratchPadSRAMJTAGDebugInterfaceThe2ndCSoC:TheA7PowerCon532、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片2、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片54硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsLevel)芯片：軟/硬件協(xié)同設(shè)計(jì)OS：porting的接口硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsL55ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件563、中間件和應(yīng)用套件中間件：面向應(yīng)用的開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)應(yīng)用套件：面向應(yīng)用的套件——嵌入式系統(tǒng)中軟件80%以上是重復(fù)的——應(yīng)用：面向市場(chǎng)的個(gè)性化應(yīng)用軟件3、中間件和應(yīng)用套件中間件：面向應(yīng)用的開發(fā)應(yīng)用平臺(tái)57

Intel個(gè)人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構(gòu)PCA基于StrongARM/XScale嵌入式處理器面向互聯(lián)網(wǎng)手持式設(shè)備（智能手機(jī)、PDA等）由應(yīng)用子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和存儲(chǔ)器子系統(tǒng)組成Intel個(gè)人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構(gòu)PCA58圖2PCA結(jié)構(gòu)圖2PCA結(jié)構(gòu)59圖3PCA應(yīng)用子系統(tǒng)開放式架構(gòu)圖3PCA應(yīng)用子系統(tǒng)開放式架構(gòu)60PCA應(yīng)用子系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)PCA應(yīng)用硬件平臺(tái)嵌入式OS組件形式的集成性能中間件（多媒體應(yīng)用、IP電話、音頻處理等）用戶應(yīng)用PCA應(yīng)用子系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)PCA應(yīng)用硬件平臺(tái)61組件開放式集成性能中間件多媒體應(yīng)用IP電話音頻處理集成性能函數(shù)庫(kù)IPP圖形性能函數(shù)庫(kù)GPP組件開放式集成性能中間件多媒體應(yīng)用62集成性能函數(shù)庫(kù)IPP

(IntegratedPerforamancePrimitives)跨平臺(tái)低層軟件信號(hào)處理JPEGdec/encMPEG-4、MP3、H.263譯碼算法、濾波、變換集成性能函數(shù)庫(kù)IPP

(Integrat63應(yīng)用套件APS音頻套件智能手機(jī)套件應(yīng)用套件APS音頻套件64嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出的嵌入式Java:嵌入式系統(tǒng)中間件嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出65ARM架構(gòu)MCU開發(fā)應(yīng)用課件66圖5EmergingJ2ME