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武汉万象奥科:嵌入式开发的三种方案!

原创 嵌入式/内核开发 作者:武汉万象奥科 时间:2021-11-19 16:06:54 0 删除 编辑

嵌入式开发是指利用分立元件或集成器件进行电路设计、结构设计,再进行软件编程(通常是高级语言),实验,经过多轮修改设计、制作,最终完成整个系统的开发。这种嵌入式开发,适用于未来产品比较单一,产量比较大,产品开发周期比较长,成本控制比较严格的系统。主流的嵌入式平台有三种:ARM平台、FPGA平台和DSP平台。

一、ARM

ARM 微处理器是由ARM公司提供IP(Intellectual Property,知识产权)授权,交付多个芯片设计厂商整合生产的。在2007年,意法半导体(ST)公司成为第一个引入ARM Cortex-M授权的半导体厂商,开启了高性能、低成本、低功耗的ARM嵌入式芯片新时代,其生产的STM32系列微处理器是最流行的Cortex-M微处理器。


ARM


ARM 嵌入式系统广泛应用于自动检测与控制、智能仪器仪表、机电一体化设备、汽车电子及日常消费电子产品中,其优越的性能和完善的开发环境得到广大电子工程师的青睐。

武汉万象奥科是国内嵌入式软硬件技术积累最全面的方案商之一,目前已完成31个系列(ARM9、MIPS、Cortex-A7/A8/A9、Cortex-A35/A53/A55/A72、DSP、FPGA)数十种高端CPU的技术方案储备,在RTOS、Windows、Linux、Android 等系统上有丰富的设计经验


Cortex-A35核心板


二、FPGA平台

随着平台级FPGA产品的出现和EDA设计工具软件的不断发展,利用现有的FPGA和EDA工具,人们也可以很方便地在FPGA中嵌入RISC(ReducedInstruction Set Computer,精简指令集)处理器内核、DSP算法、存储器、专用ASIC模块、其它数字IP Core以及用户定制逻辑等,构建成一个可编程的片上系统(SOPC),把原来需要在PCB上采用处理器、DSP、若干ASIC芯片才能实现的功能全都集成到了单片FPGA上。

内部嵌入了丰富的乘法器(DSP)资源、高速收发器(GTP/GTX)资源、以太网MAC资源、嵌入式处理器(Power PC)资源、时钟及锁相环资源、存储器(BRAM)资源等,甚至在Xilinx公司推出的Zynq系列与Altera公司CycloneV系列芯片之中嵌入了ARM资源,将传统的FPGA演变成了ARM+FPGA的扩展开发平台。这些嵌入的硬件资源极大地增强了传统FPGA的功能,提升了FPGA的工作效率和灵活性,使得一块FPGA平台就可适用于多种产品,进行各种扩展。开发者只需要掌握Verilog HDL等硬件描述语言和嵌入式系统开发的相关知识,就可对整个系统进行编程和控制。

武汉万象奥科电子有限公司开发的CycloneV核心板也可在一定程度上简化嵌入式二次开发的复杂度。

CycloneV核心板


三、DSP平台

嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP),是专门用于信号处理方面的处理器,其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计,芯片内部采用程序和数据分开存储及传输的哈佛结构,具有专门硬件乘法器,采用流水线操作,提供特殊的DSP指令,可用来快速地实现各种数字信号处理算法,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获得了大规模的应用。

TI 公司推出的OMAP-L138系列、DM3730系列、AM437X系列、AM6xxx系列处理器,也是集成DSP与ARM处理器,这些SoC硬件资源增强了DSP核的功能,也提升了DSP的灵活性



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