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開發(fā)板（demoboard）是用來進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的電路板，包括中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)通路/總線和外部資源接口等一系列硬件組件。開發(fā)板一般由嵌入式系統(tǒng)開發(fā)者根據(jù)開發(fā)需求自己訂制，也可由用戶自行研究設(shè)計(jì)。開發(fā)板是為初學(xué)者了解和學(xué)習(xí)系統(tǒng)的硬件和軟件，同時(shí)部分開發(fā)板也提供的基礎(chǔ)集成開發(fā)環(huán)境和軟件源代碼和硬件原理圖等。常見的開發(fā)板有51、ARM、FPGA、DSP開發(fā)板。1）51系列單片機(jī) 51 單片機(jī)目前已有多種型號(hào)， 8031/8051/8751是Intel公司早期的產(chǎn)品，而 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52則更實(shí)用。ATMEL公司的51系列還有AT89C2051、AT89C1051等品種，這些芯片是在AT89C51的基礎(chǔ)上將一些功能精簡掉后形成的精簡版。而市場上目前供貨比較足的芯片還要算ATMEL 的51、52 芯片， HYUNDAI 的GMS97 系列，WINBOND 的78e52，78e58，77e58 等。 2）PIC系列單片機(jī) 在全球都可以看到PIC單片機(jī)從電腦的外設(shè)、家電控制、電訊通信、智能儀器、汽車電子到金融電子各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。PIC系列單片機(jī)又分：基本級(jí)系列，如PIC16C5X，適用于各種對(duì)成本要求嚴(yán)格的家電產(chǎn)品選用；中級(jí)系列，如PIC12C6XX，該級(jí)產(chǎn)品其性能很高，如內(nèi)部帶有A/D變換器、E2PROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、比較器輸出、PWM輸出、I2C和SPI等接口；PIC中級(jí)系列產(chǎn)品適用于各種高、中和低檔的電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中。高級(jí)系列，如PIC17CXX 具有豐富的I/O控制功能，并可外接擴(kuò)展EPROM和RAM，適用于高、中檔的電子設(shè)備中使用。 3）AVR系列單片機(jī) AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速8位單片機(jī)。AVR的單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實(shí)時(shí)控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。4）ARM開發(fā)板ARM開發(fā)板是以ARM內(nèi)核芯片的嵌入式開發(fā)版，包括ARM7，ARM9，ARM11，Cortex-M，Cortex-A，Cortex-R三個(gè)系列的內(nèi)核而成的開發(fā)板，主要特點(diǎn)是速度快，庫文件統(tǒng)一，并且有利于進(jìn)行開發(fā)。目前包括ATMEL,NXP,ST,Freescale等芯片都推出了基于ARM內(nèi)核的芯片，和相應(yīng)的開發(fā)板。CPLD/FPGA CPLD(Complex Programmable Logic Device)復(fù)雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發(fā)展出來的器件，相對(duì)而言規(guī)模大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，屬于大規(guī)模集成電路范圍。是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。其基本設(shè)計(jì)方法是借助集成開發(fā)軟件平臺(tái)，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，通過下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標(biāo)芯片中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)。 許多公司如今都開發(fā)出了CPLD可編程邏輯器件。比較典型的就是Altera、Lattice、Xilinx世界三大權(quán)威公司的產(chǎn)品，這里給出常用芯片： Altera EPM7128S(PLCC84)、Lattice LC4128V (TQFP100)、Xilinx XC95108 (PLCC84) FPGA是英文Field－Programmable Gate Array的縮寫，即現(xiàn)場可編程門陣列，它是在PAL、GAL、CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領(lǐng)域中的一種半定制電路而出現(xiàn)的，既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。 目前FPGA的品種很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。 DSP DSP（digital signal processor）是一種獨(dú)特的微處理器，是以數(shù)字信號(hào)來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號(hào)，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行修改、刪除、強(qiáng)化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行速度可達(dá)每秒數(shù)以千萬條復(fù)雜指令程序，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力和高運(yùn)行速度，是最值得稱道的兩大特色。 目前主流的DSP芯片主要有TI公司的TI 2000系列、TI 5000系列、TI6000系列以及ADI公司的ADI DSP系列。 ARM ARM 即Advanced RISCMachines的縮寫是對(duì)一類微處理器的通稱. ARM同時(shí)還是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。技術(shù)具有性能高、成本低和能耗省的特點(diǎn)。適用于多種領(lǐng)域，比如嵌入控制、消費(fèi)/教育類多媒體、DSP和移動(dòng)式應(yīng)用等。 目前ARM的主流分以下幾類： ARM7TDMI 應(yīng)用于Game Boy Advance，Nintendo DS，iPod ARM9TDMI Armadillo，GP32，GP2X（第一顆內(nèi)核）, Tapwave Zodiac（Motorolai. MX1）；GP2X（第二顆內(nèi)核） ARM9E Nintendo DS，NokiaN-GageConexant 802.11 chips；ST Micro STR91xF， ARM11 Nokia N93，Zune，Nokia N800，NOKIA E72 Cortex Texas Instruments OMAP3； Broadcomis a user；Luminary Micro[3] 微控制器家族 MIPS MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思是“無內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問題。 MIPS最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大學(xué)Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來的。MIPS公司的R系列就是在此基礎(chǔ)上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計(jì)算機(jī)公司采用構(gòu)成各種工作站和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 可以說，MIPS是賣的最好的RISC CPU，從任何地方，如Sony， Nintendo的游戲機(jī)，Cisco的路由器和SGI超級(jí)計(jì)算機(jī)，都可以看見MIPS產(chǎn)品在銷售。和英特爾相比，MIPS的授權(quán)費(fèi)用比較低，也就為除英特爾外的大多數(shù)芯片廠商所采用。之后，MIPS公司發(fā)生戰(zhàn)略變化，開始以嵌入式系統(tǒng)為重心，陸續(xù)開發(fā)了高性能、低功耗的32位處理器內(nèi)核（core）MIPS324Kc與高性能64位處理器內(nèi)核MIPS64 5Kc。2000年，MIPS公司發(fā)布了針對(duì)MIPS32 4Kc的版本以及64位MIPS 64 20Kc處理器內(nèi)核。 MIPS32 4KcTM 處理器是采用MIPS技術(shù)特定為片上系統(tǒng)(System-On-a-Chip)而設(shè)計(jì)的高性能、低電壓 32位MIPS RISC 內(nèi)核。 MIPS 64 20Kc的浮點(diǎn)能力強(qiáng)，可以組成不同的系統(tǒng)，從一個(gè)處理器的Octane工作站到64個(gè)處理器的Origin 2000服務(wù)器;這種CPU更適合圖形工作站使用。MIPS最新的R12000芯片已經(jīng)在SGI的服務(wù)器中得到應(yīng)用，目前其主頻最大可達(dá)400MHz。 MIPS K系列微處理器是目前僅次于ARM的用得最多的處理器之一（1999年以前MIPS是世界上用得最多的處理器），其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、掌上電腦等各個(gè)方面。 MIPS除了在手機(jī)中應(yīng)用的比例極小外，在一般數(shù)字消費(fèi)性、網(wǎng)絡(luò)語音、個(gè)人娛樂、通信與商務(wù)應(yīng)用市場有著相當(dāng)不錯(cuò)的成績。而其應(yīng)用最為廣泛的應(yīng)屬家庭視聽電器（包含機(jī)頂盒）、網(wǎng)通產(chǎn)品以及汽車電子等方面。 PPC PowerPC 是一種精簡指令集（RISC）架構(gòu)的中央處理器（CPU），其基本的設(shè)計(jì)源自IBM（國際商用機(jī)器公司）的POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 電子報(bào)》2007年8月號(hào)譯為“增強(qiáng)RISC性能優(yōu)化”）架構(gòu)。二十世紀(jì)九十年代，IBM(國際商用機(jī)器公司)、Apple（蘋果公司）和Motorola（摩托羅拉）公司開發(fā)PowerPC芯片成功，并制造出基于PowerPC的多處理器計(jì)算機(jī)。PowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)是可伸縮性好、方便靈活。 PowerPC 處理器有廣泛的實(shí)現(xiàn)范圍，包括從諸如 Power4 那樣的高端服務(wù)器 CPU 到嵌入式 CPU 市場（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 處理器有非常強(qiáng)的嵌入式表現(xiàn)，因?yàn)樗哂袃?yōu)異的性能、較低的能量損耗以及較低的散熱量。除了象串行和以太網(wǎng)控制器那樣的集成 I/O，該嵌入式處理器與“臺(tái)式機(jī)”CPU 存在非常顯著的區(qū)別。例如，4xx 系列 PowerPC 處理器缺乏浮點(diǎn)運(yùn)算，并且還使用一個(gè)受軟件控制的 TLB 進(jìn)行內(nèi)存管理，而不是象臺(tái)式機(jī)芯片中那樣采用反轉(zhuǎn)頁表。 |
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