32位嵌入式开发的动向

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1、32位嵌入式开发的动向

2、第1摘要：嵌入式系统开发已经进入32位时代，与传统的8/16位系统相比，无论处理器的结构还是开发手段上都发生了较大变化，并出现了一大批新技术。本文以ARM技术为主,探讨了国内外32位嵌入式开发的现状和趋势，涉及到了诸如SOC、SOPC、软硬件协同设计等多个领域，以期引入更为广泛和深刻的讨论。嵌入式微处理器市场状况2003年我国嵌入式系统应用产品经济总量达1000亿元，其中嵌入式处理器芯片约为100亿元。2003年我国嵌入式微处理器销售总量约为10.2亿片，4位MCU占2.6亿片、8位约占6.6亿片，32位MPU占0.75亿片。另外，据有关机构预

3、测分析，今年中国大陆市场8位MCU的需求量会增长15%~20%左右；32位MPU的需求量继续以100%的速度增长。由此可以看出，8位MCU市场已逐步趋向稳定，32位MPU代表着嵌入式技术的发展方向，正在加速发展。在32位嵌入式微处理器市场上，基于ARM内核的微处理器在市场上处于绝对的领导地位(图1)，因此追踪ARM技术的发展趋势显得尤为重要。500)this.style.ouseg(this)">图132位嵌入式处理器市场分布500)this.style.ouseg(this)">图2　　32位嵌入式开发的动向

4、第1摘要：嵌入式系统开发已经进入32位时代，与传统的8/

5、16位系统相比，无论处理器的结构还是开发手段上都发生了较大变化，并出现了一大批新技术。本文以ARM技术为主,探讨了国内外32位嵌入式开发的现状和趋势，涉及到了诸如SOC、SOPC、软硬件协同设计等多个领域，以期引入更为广泛和深刻的讨论。嵌入式微处理器市场状况2003年我国嵌入式系统应用产品经济总量达1000亿元，其中嵌入式处理器芯片约为100亿元。2003年我国嵌入式微处理器销售总量约为10.2亿片，4位MCU占2.6亿片、8位约占6.6亿片，32位MPU占0.75亿片。另外，据有关机构预测分析，今年中国大陆市场8位MCU的需求量会增长15%~20%左右；32位MPU

6、的需求量继续以100%的速度增长。由此可以看出，8位MCU市场已逐步趋向稳定，32位MPU代表着嵌入式技术的发展方向，正在加速发展。在32位嵌入式微处理器市场上，基于ARM内核的微处理器在市场上处于绝对的领导地位(图1)，因此追踪ARM技术的发展趋势显得尤为重要。500)this.style.ouseg(this)">图132位嵌入式处理器市场分布500)this.style.ouseg(this)">图2复杂片上系统调试/跟踪原理ARM技术的发展趋势高度集成化的SOC趋势ARM公司是一家IP供应商，其核心业务是IP核以及相关工具的开发和设计。半导体厂商通过购买ARM

7、公司的IP授权来生产自己的微处理器芯片。由此以来，处理器内核来自ARM公司，各芯片厂商结合自身已有的技术优势以及芯片的市场定位等因素使芯片设计最优化，从而产生了一大批高度集成、各具特色的SOC芯片。例如Intel公司的XScale系列集成了LCD控制器、音频编/解码器，定位于智能PDA市场；Atmel公司的AT91系列片内集成了大容量Flash和RAM、高精度A/D转换器以及大量可编程I/O端口，特别适合于工业控制领域；Philips公司的LPC2000系列片内集成了128位宽的零等待Flash存储器以及I2C、SPI、P、UART等传统接口，极高的性价比使它对传统的

8、8/16位MCU提出了严峻挑战。然而如此众多的高集成度SOC芯片由于其内核统一于ARM核心，使得软、硬件平台的移植变得相当容易；只要掌握了ARM开发技术的核心，就可以达到“一通百通”的目的，为用户大大降低了培训、学习的成本，缩短了产品上市的时间。高集成度SOC芯片的采用可以带来一系列好处，诸如减少了外围器件和PCB面积，提高系统抗干扰能力，缩小产品体积，降低功耗等。ARM公司的IP核也由ARM7、ARM9发展到今天的ARM11版本。ARM11囊括了Thumb-2、CoreSight、TrustZone等众多业界领先技术，同时由单一的处理器内核向多核发展，为高端的嵌入式

9、应用提供了强大的处理平台。软核与硬核同步发展的SOPC技术随着亚微米技术的发展，FPGA芯片密度不断增加，并以强大的并行计算能力和方便灵活的动态可重构性，被广泛地应用于各个领域。但是在复杂算法的实现上，FPGA却远没有32位RISC处理器灵活方便，所以在设计具有复杂算法和控制逻辑的系统时，往往需要RISC和FPGA结合使用，SOPC技术就是在这样的环境下诞生的。同时ASIC相对于SOPC由于缺少弹性，且逐渐丧失价格优势而放慢了发展的步伐。SOPC技术中以Nios和MicroBlaze为代表的RISC处理器IP核、各种标准外设IP核以及用户以HDL语言