嵌入式ARM微處理器選型指南

2021-07-01 20:11:28 字數 1944 閱讀 8495

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要選好一款處理器,要考慮的因素很多,不單單是純粹的硬體介面,還需要考慮相關的作業系統、配套的開發工具、**器,以及工程師微處理器的經驗和軟體支援情況等。微處理器選型是否得當,將決定專案成敗。當然,並不是說選好微處理器,就意味著成功,因為專案的成敗取決於許多因素;但可以肯定的一點是,微處理器選型不當,將會給專案帶來無限的煩惱,甚至導致專案的流產。

2 arm公司及相關產品介紹

arm公司於2023年成立於英國劍橋,主要**arm ip的授權。目前,arm處理器(即採用arm ip核的處理器)已遍及工業控制、消費類電子產品、通訊系統、網路系統、無線系統等各類產品市場。arm處理器應用佔據了32位risc微處理器很大的市場,arm技術已滲入生活的各個方面。

目前市面上常見的arm處理器架構可分為arm7、arm9、arm10、arm11以及cortex系列,每個系列又包括很多種ip核心的產品。arm 也是嵌入式處理器中首先推出多核架構的廠商。生產arm晶元的廠家很多,主流半導體廠商的產品比較齊全,供貨也相對更有保障。samsung、nxp、 cirrus logic、atmel、freescale、ti、st、winbond等主流半導體廠商的arm晶元產品列表見本刊**,其中有些產品已供貨,有些正在樣片階段,有些正在開發,還有許多產品不支援外部儲存器的擴充套件。

3 嵌入式微處理器選型示例

(1)需 求

①適合於工業控制的溫度。

②支援vxworks、linux作業系統。

③儲存方面,sdram大於16 mb,flash大於8 mb。

④主頻方面,60 mhz以上。

⑤介面方面具有帶dma控制的ethernet mac、2個以上rs232串列埠、1個usb 2.o介面、1個spi介面,以及大於30個gpio引腳(不包括資料匯流排、位址匯流排和cpu內建介面匯流排)。

⑥提供實時時鐘或實時定時器。

⑦引腳封裝為qfp。

⑧**為<200元。

(2)選型需求分析

根據需求①,參照前述選購的考慮因素中的「應用領域」,把要選的晶元定位於工業控制領域。目前市場上生產較適合用於作工業控制的微處理器的半導體公司有 nxp、atmel、st公司(samsung公司的產品較適合用於pda、多**產品,cirrus logic公司的產品較適合音訊產品。)根據需求②,參照選購的考慮因素中的「os及開發工具」,vxworks5.5對於arm核支援到v5t架構,所以把選型範圍縮小到arm7和arm9系列。由於需要支援linux作業系統,所以最好選擇帶有mmu的核心,因為不帶mmu核心(arm7***i)支援的linux作業系統非常有限,只能支援uclinux。

根據需求③,結合各種型號的晶元資源介紹,不難看出要求晶元必須帶有可擴充套件儲存介面,因為晶元的內建儲存量不可能那麼大。所以只能選擇帶可擴充套件儲存介面的晶元。nxp公司的lpc2400系列和lh7a具備此項功能,atmel公司的at91sam7se系列、at91rm9200、at91sam9系列也滿足此項需求。

根據需求④、⑤、⑥、⑦,參照選購的考慮因素中的「**及供貨保證」,結合nxp、atmel公司的晶元資源介紹,把選型範圍框定在lpc2468 (lpc2400系列中的其他產品要麼處於樣片階段,要麼處於開發階段,而lh7a資源不滿足要求)、at91rm9200和at91sam9260 (at91sam7se系列處理速度太慢,at91sam9261和at91sam9263封裝不滿足需求)型號上。根據需求⑧,上一步所選的3個型號都能滿足要求。

(3)選型結論

綜合需求和晶元各方面的資源,選型結論如下:

①從產品開發周期角度考慮,at91rm9200最為適合,它在這4個晶元中開發周期應該最短;

②從技術可繼承性角度考慮,且對開發周期沒有嚴格限制的話,at91sam9260較為合適;

③如果單支援vxworks,對linux支援要求不高,且對開發周期沒有嚴格限制的話,lpc2468較為合適;

④綜合各方面考慮,str912排在其他三者之後。

選型滿意度從高到低的排列順序是:at91rm9200、at91sam9260、lpc2468、str912。

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