第四章 SoC嵌入式微处理器系统分析ppt课件.ppt

《第四章 SoC嵌入式微处理器系统分析ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、嵌入式微处理器系统及应用第四章SoC嵌入式微处理器系统主要内容1SoC的概念2典型的SoC结构3典型的SoC嵌入式系统硬件介绍4.1SoC的概念SOC即SystemOnChip，被称为系统级芯片或者片上系统，它是一个面向应用领域的、面向应用系统的集成电路，包含完整系统的绝大部分功能部件。SOC嵌入式微处理器就是这样一种超大规模集成电路系统，它将许多功能模块做在一个单一的芯片上。4.1SoC的概念SOC的系统具有如下特点：可以大幅度缩小整个系统所占的体积，在大批量生产的情况下，生产成本大大降低；通过改变系统内部工作

2、电压，能有效降低芯片的功率消耗；通过减少芯片的对外引脚数，能够简化制造过程；芯片外部的驱动接口单元数量减少，相应的电路板级的信号传递量也减少，大量的信号和数据在芯片内部传递和处理，能加快微处理器的处理速度，并降低系统噪声干扰，提高可靠性；大量利用可重复的IP（IntellectualProperty，包括各种原器件库、宏单元及特殊的专用IP如微处理器核心IP、通信接口IP、多媒体压缩解压缩IP及输入输出接口IP等）来构建系统，缩短产品开发周期，并大幅降低嵌入式微处理器及系统开发的复杂度。4.1SoC的概念在SOC

3、系统的设计中，大量可重复利用的IP是非常重要的。ARM公司的RISC架构ARMCore、MIPS公司的MIPS32/64RISCCore、Freescale的PowerPC…等，是目前市场上非常知名的嵌入式微处理器IP许多芯片设计厂商购买这些微处理器IP，再根据目标处理器的类型、功能和市场（应用领域）的定位，加上购买或自己设计的一些外设IP，就可以快速地形成一个高度集成的SOC嵌入式微处理器。主要内容1SoC的概念2典型的SoC结构3典型的SoC嵌入式系统硬件介绍ExternalMemoryCPUAddressD

4、ataCacheBusInterfaceWriteBufferMMU/MPURRWWWW(R/W)外设如USB、LCD控制器等扩展芯片内核（core）处理器存储器子系统SoC的片内外设系统的片外设备处理器（Processor）芯片（SoC）系统（System）典型的SoC结构典型的SoC结构在根据性能要求选定处理器内核之后，SOC芯片的设计重点就放在了片内外设的设计和选择上。SOC嵌入式微处理器是面向应用的，其片内所包含的组件的数目和种类是由它的市场定位决定的。在最普通的情况下，SOC嵌入式微处理器集成了如下部件

5、：片内存储器：有些嵌入式微处理器片内会集成一定数量的RAM/ROM存储器，其类型和容量与所设计的处理器定位有关，越是性能要求高的处理器，其内部集成的存储器容量越大；外部存储器的控制器通讯接口(串口，并口)LCD控制器：面向终端类应用的嵌入式微处理器通常会集成LCD控制器，以更方便地实现具有人机界面的系统；中断控制器、DMA控制器、协处理器；定时器、A/D转换器、D/A转换器多媒体加速器：当需要高级的图形功能时；总线控制器其他标准的接口或外设4.2.1处理器存储器子系统嵌入式系统的存储结构嵌入式微处理器Cache片

6、内RAM和ROM主存：NorFlash、SRAM、DRAM等外存：NandFlash、DOC、CF、SD、MMC等4.2.1处理器存储器子系统主存主存是处理器能直接访问的存储器，用来存放系统和用户的程序和数据。嵌入式系统的主存可位于SoC内和SoC外，片内存储器存储容量小、速度快，片外存储器容量大。可以做主存的存储器有：ROM类：NorFlash、EPROM、E2PROM、PROM等RAM类：SRAM、DRAM、SDRAM等4.2.1处理器存储器子系统外存外存是处理器不能直接访问的存储器，用来存放用户的各种信息，

7、容量大。在嵌入式系统中常用的外存有：NandFlashDOC（DiskOnChip）CF（CompactFlash）SD（SecureDigital）MMC（MultiMediaCard）等电子盘电子盘采用半导体芯片来存贮数据，具有体积小、功耗低和极强的抗震性等特点。在嵌入式系统中普遍采用各种电子盘作为外存。常用的电子盘有：NandFlash、MMC、SD、MemeoryStick、CF、SM、DOC等。电子盘电子盘FlashcardmarketforMobilephonehas70%CAGR,and50%mar

8、ketsharein’08.4.2.1处理器存储器子系统SOC芯片内部的存储结构即称为处理器存储器子系统，ARM的处理器存储器子系统除了cache外，还可以包括：写缓冲（writebuffer）紧耦合内存（TightlyCoupledMemory）内存管理/保护单元（MMU/MPU）协处理器（coprocessor）ARM9E内核Cache存储系统TCM写缓冲MMU或MP