武漢永珍奧科:嵌入式開發的三種方案!

武漢永珍奧科發表於2021-11-19

嵌入式開發是指利用分立元件或整合器件進行電路設計、結構設計,再進行軟體程式設計(通常是高階語言),實驗,經過多輪修改設計、製作,最終完成整個系統的開發。這種嵌入式開發,適用於未來產品比較單一,產量比較大,產品開發週期比較長,成本控制比較嚴格的系統。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,智慧財產權)授權,交付多個晶片設計廠商整合生產的。在2007年,意法半導體(ST)公司成為第一個引入ARM Cortex-M授權的半導體廠商,開啟了高效能、低成本、低功耗的ARM嵌入式晶片新時代,其生產的STM32系列微處理器是最流行的Cortex-M微處理器。


ARM


ARM 嵌入式系統廣泛應用於自動檢測與控制、智慧儀器儀表、機電一體化裝置、汽車電子及日常消費電子產品中,其優越的效能和完善的開發環境得到廣大電子工程師的青睞。

武漢永珍奧科是國內嵌入式軟硬體技術積累最全面的方案商之一,目前已完成31個系列(ARM9、MIPS、Cortex-A7/A8/A9、Cortex-A35/A53/A55/A72、DSP、FPGA)數十種高階CPU的技術方案儲備,在RTOS、Windows、Linux、Android 等系統上有豐富的設計經驗


Cortex-A35核心板


二、FPGA平臺

隨著平臺級FPGA產品的出現和EDA設計工具軟體的不斷髮展,利用現有的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)處理器核心、DSP演算法、儲存器、專用ASIC模組、其它數字IP Core以及使用者定製邏輯等,構建成一個可程式設計的片上系統(SOPC),把原來需要在PCB上採用處理器、DSP、若干ASIC晶片才能實現的功能全都整合到了單片FPGA上。

內部嵌入了豐富的乘法器(DSP)資源、高速收發器(GTP/GTX)資源、乙太網MAC資源、嵌入式處理器(Power PC)資源、時鐘及鎖相環資源、儲存器(BRAM)資源等,甚至在Xilinx公司推出的Zynq系列與Altera公司CycloneV系列晶片之中嵌入了ARM資源,將傳統的FPGA演變成了ARM+FPGA的擴充套件開發平臺。這些嵌入的硬體資源極大地增強了傳統FPGA的功能,提升了FPGA的工作效率和靈活性,使得一塊FPGA平臺就可適用於多種產品,進行各種擴充套件。開發者只需要掌握Verilog HDL等硬體描述語言和嵌入式系統開發的相關知識,就可對整個系統進行程式設計和控制。

武漢永珍奧科電子有限公司開發的CycloneV核心板也可在一定程度上簡化嵌入式二次開發的複雜度。

CycloneV核心板


三、DSP平臺

嵌入式DSP處理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP),是專門用於訊號處理方面的處理器,其在系統結構和指令演算法方面進行了特殊設計,晶片內部採用程式和資料分開儲存及傳輸的哈佛結構,具有專門硬體乘法器,採用流水線操作,提供特殊的DSP指令,可用來快速地實現各種數字訊號處理演算法,具有很高的編譯效率和指令的執行速度,在數字濾波、FFT、譜分析等各種儀器上獲得了大規模的應用。

TI 公司推出的OMAP-L138系列、DM3730系列、AM437X系列、AM6xxx系列處理器,也是整合DSP與ARM處理器,這些SoC硬體資源增強了DSP核的功能,也提升了DSP的靈活性



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