课程论文：基于SOC嵌入式片上系统应用

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1、课程论文题目：基于SOC嵌入式片上系统应用物理科学学院光信息科学与技术3班201141801077邱赫201141801088张训意摘要：以片上系统（SOC）为代表的嵌入式应用系统拉开了嵌入式系统发展的大幕,极大的推动了IT产业的发展，给人们的生产、生活带来深远的影响。嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，而且对成本敏感,有时对实时性要求较高等。本文以嵌入式处理器为切入口，概述嵌入式处理器基木内容，逐步深入了解片上系统SOC的特点及其应用。关键词:嵌入式处理器片上系统（SOC）正文：1.嵌入式处理器嵌入式处理器是嵌入

2、式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。1.1简介口微处理器的问世以來，嵌入式系统得到了飞速的发展，嵌入式处理器毫无疑问是嵌入式系统的核心部分，嵌入式处理器直接关系到整个嵌入式系统的性能。通常情况下嵌入式处理器被认为是对嵌入式系统中运算和控制核心器件总的称谓。世界上具有恢入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行体系结构包括MCU,MPU等30多个系列。忖前恢入式处理器的寻址空间可以从64kB到16MB,处理速度最快可以达到2000MIPS,封装从8个引脚到144个引脚不等。1.2嵌入式处理器的发展历程嵌入式微处理器诞生于20世纪70年代末，到口前，其间经历

3、了SCM、MCU、网络化、软件硬化四大发展阶段。（1）SCM阶段:即单片微型计算机（SingleChipMicrocomputer）阶段，主要是单片微型计算机的体系结构探索阶段。（2）MCU阶段：即嵌入式微控制器（Micro-ControllerUnit,单片机）大发展阶段,主要的技术方向是：为满足嵌入式系统应用不断扩展的需要，在芯片上集成了更多种类的外围电路与接口电路，突显其微空化和智能化的实时控制功能。80C51微控制器是这类产品的典型代表型号。（3）网络化阶段：随着互联网的高速发展，各个系统，不论是手持型还是固定式的嵌入式电子产品都希望能联接互联网。凶此，网络

4、模块集成于芯片上就成为了一个重要模块。（4）软件唤化阶段1.3嵌入式处理器特点嵌入式微处理器与普通台式计算机的微处理器设计在基本原理上是相似的，但是工作稳定性更高，功耗较小，对坏境的适应能力强，体积更小，＞1•集成的功能较多。嵌入式处理器做为嵌入式系统的核心，嵌入式处理器担负着控制、系统工作的重要任务，使宿主设备功能智能化、灵活设计和操作简便。嵌入式处理器具有一下特点：很强的实时多任务支持能力，存储区保护功能，可扩展的微处理器结构，较强的中断处理能力，低功耗。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器-•般就具备以下4个特点：(1)对实吋多任务有很强的支持能力

5、，能完成多任务并且有较短的中断响应吋间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。(2)具有功能很强的存储区保护功能。(3)可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。(4)嵌入式微处理器必须功耗很低1.4嵌入式处理器分类1.4.1嵌入式微处理器嵌入式微处理器(MicroProcessorUnit,MPU)是由通川计算机屮的CPU演变而来的。它的特征是具有32位以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但与计算机处理器不同的是，在实际像入式应用中，只倏入式处理器保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能

6、部分，这样就以最低的功耗利资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成木低、可靠性髙的优点。1.4.2嵌入式微控制器嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)的典型代表是单片机。和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体枳大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。1.4.3嵌入式DSP处理器恢入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP),焰专门用

7、于信号处理方而的处理器，其在系统结构和指令算法方而进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令的执行速度。在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。1.4.4嵌入式片上系统1.5发展趋势嵌入式处理器大量应用与PC机。嵌入式微控制器是嵌入式系统芯片的主流产品，其品种多、数量大。嵌入式微处理器的发展速度很快，嵌入式系统已经广泛地应用我们的牛活的各个领域，例如：计算机、汽车、航天飞机等等。2.嵌入式片上系统——SOC嵌入式片上系统(SystemOnChip):SOC追求产品系统最大包容的集成器件，是kl前嵌入式应用领域的热门话题Z-oSOC故大的特点