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開發(fā)板（demoboard）是用來進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的電路板，包括中央處理器、存儲器、輸入設備、輸出設備、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計。開發(fā)板是為初學者了解和學習系統(tǒng)的硬件和軟件，同時部分開發(fā)板也提供的基礎集成開發(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 51 單片機目前已有多種型號， 8031/8051/8751是Intel公司早期的產(chǎn)品，而 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52則更實用。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 在全球都可以看到PIC單片機從電腦的外設、家電控制、電訊通信、智能儀器、汽車電子到金融電子各個領域的廣泛應用。PIC系列單片機又分：基本級系列，如PIC16C5X，適用于各種對成本要求嚴格的家電產(chǎn)品選用；中級系列，如PIC12C6XX，該級產(chǎn)品其性能很高，如內(nèi)部帶有A/D變換器、E2PROM數(shù)據(jù)存儲器、比較器輸出、PWM輸出、I2C和SPI等接口；PIC中級系列產(chǎn)品適用于各種高、中和低檔的電子產(chǎn)品的設計中。高級系列，如PIC17CXX 具有豐富的I/O控制功能，并可外接擴展EPROM和RAM，適用于高、中檔的電子設備中使用。 3）AVR系列單片機 AVR單片機是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速8位單片機。AVR的單片機可以廣泛應用于計算機外部設備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設備、家用電器等各個領域。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三個系列的內(nèi)核而成的開發(fā)板，主要特點是速度快，庫文件統(tǒng)一，并且有利于進行開發(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，和相應的開發(fā)板。CPLD/FPGA CPLD(Complex Programmable Logic Device)復雜可編程邏輯器件，是從PAL和GAL器件發(fā)展出來的器件，相對而言規(guī)模大，結構復雜，屬于大規(guī)模集成電路范圍。是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構造邏輯功能的數(shù)字集成電路。其基本設計方法是借助集成開發(fā)軟件平臺，用原理圖、硬件描述語言等方法，生成相應的目標文件，通過下載電纜（“在系統(tǒng)”編程）將代碼傳送到目標芯片中，實現(xiàn)設計的數(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上進一步發(fā)展的產(chǎn)物。它是作為專用集成電路（ASIC）領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。 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）是一種獨特的微處理器，是以數(shù)字信號來處理大量信息的器件。其工作原理是接收模擬信號，轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號，再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化，并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(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，而且其實時運行速度可達每秒數(shù)以千萬條復雜指令程序，遠遠超過通用微處理器，是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度，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的縮寫是對一類微處理器的通稱. ARM同時還是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用于多種領域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。 目前ARM的主流分以下幾類： ARM7TDMI 應用于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)部互鎖流水級的微處理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其機制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關問題。 MIPS最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大學Hennessy教授領導的研究小組研制出來的。MIPS公司的R系列就是在此基礎上開發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品為很多計算機公司采用構成各種工作站和計算機系統(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，Cisco的路由器和SGI超級計算機，都可以看見MIPS產(chǎn)品在銷售。和英特爾相比，MIPS的授權費用比較低，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技術特定為片上系統(tǒng)(System-On-a-Chip)而設計的高性能、低電壓 32位MIPS RISC 內(nèi)核。 MIPS 64 20Kc的浮點能力強，可以組成不同的系統(tǒng)，從一個處理器的Octane工作站到64個處理器的Origin 2000服務器;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的服務器中得到應用，目前其主頻最大可達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），其應用領域覆蓋游戲機、路由器、激光打印機、掌上電腦等各個方面。 MIPS除了在手機中應用的比例極小外，在一般數(shù)字消費性、網(wǎng)絡語音、個人娛樂、通信與商務應用市場有著相當不錯的成績。而其應用最為廣泛的應屬家庭視聽電器（包含機頂盒）、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）架構的中央處理器（CPU），其基本的設計源自IBM（國際商用機器公司）的POWER（Performance Optimized With Enhanced RISC；《IBM Connect 電子報》2007年8月號譯為“增強RISC性能優(yōu)化”）架構。二十世紀九十年代，IBM(國際商用機器公司)、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的多處理器計算機。PowerPC架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。 PowerPC 處理器有廣泛的實現(xiàn)范圍，包括從諸如 Power4 那樣的高端服務器 CPU 到嵌入式 CPU 市場（任天堂 Gamecube 使用了 PowerPC）。PowerPC 處理器有非常強的嵌入式表現(xiàn)，因為它具有優(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“臺式機”CPU 存在非常顯著的區(qū)別。例如，4xx 系列 PowerPC 處理器缺乏浮點運算，并且還使用一個受軟件控制的 TLB 進行內(nèi)存管理，而不是象臺式機芯片中那樣采用反轉(zhuǎn)頁表。 |
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