嵌入式微处理器的集成度 TDMI BUS Controller Real Time 单芯 ARM7TDMI Wrapper 32768Hz -Cache 片方 clock 2 Timers 式 Synthesizer 华邦 w90 Controlle Arbiter P710 PHY Ethernet mac 芯片 coder USB 1.1 Hos 的内 Controller 部 Host/Device 结构 2-Channel GDMA 71 GPIOs -channel Ac97/12S Ps2 Keyboard Host Interfacer
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的集成度 单芯 片方 式： 华邦 W90 P710 芯片 的内 部 结构 ARM7TDMI Clock Synthesizer Cache Controller 4KB I-Cache 4KB D-Cache Wrapper Power Management Unit External Bus Interface Ethernet MAC Controller USB 1.1 Host Controller USB 1.1 Device Controller LCD Controller Clock Synthesizer 2-Channel GDMA AHB Arbiter AHB Decoder APB Bridge Real Time Clock 2 Timers 2 Smart Card Controllers (ISO-7816-3) Advanced Interrupt Controller Watch-Dog Timer I2C(x2)/SPI SDIO Host Controller UART (x4) with IrDA/Bluetooth 2-channel AC97/I2S 4-Channel PWM 71 GPIOs PLL PHY PHY PLL JTAG ICE * 15MHz * Host/Device PHY RMII Bus *32768Hz TDMI Bus AHB Bus APB Bus PS2 Keyboard Host Interfacer
嵌入式微处理器的集成度 芯片组方式 peaker Standard Microphone M ain 两芯片组的手 Touchscreen I Processor Other V/F M酬U 持PC方案 IrDA Analog Front End Companion to telephone line Other I/F LCDC D isplay PC Card slots (various sizes support (e.g. ATA or Compact Flash memory Cards 返回 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的集成度 芯片组方式： 两芯片组的手 持PC方案 返回
嵌入式微处理器的体系结构 算术格式( Arithmetic Format) 由于低成本和低功耗的限制,大多数的嵌入式微处理器使用定 点运算(fⅸxed- point arithmetic),即数值被表示为整数或在 10和+10之间的分数,比数值表示为尾数和指数的浮点版 本的芯片便宜。 当嵌入式系统中需要使用浮点运算时,可采用软件模拟的方式 实现浮点运算,只不过这样要占用更多的处理器时间 功能单元( Functional units) 通常包括不止一个的功能单元,典型的是包含一个ALU、移位 器和MAC,处理器通常用一条指令完成乘法操作。 流水线( Pipeline) 通常采用单周期执行指令,可能导致比较长的流水线 返回 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的体系结构 • 算术格式（Arithmetic Format） – 由于低成本和低功耗的限制，大多数的嵌入式微处理器使用定 点运算（fixed-point arithmetic），即数值被表示为整数或在 －1.0和＋1.0之间的分数，比数值表示为尾数和指数的浮点版 本的芯片便宜。 – 当嵌入式系统中需要使用浮点运算时，可采用软件模拟的方式 实现浮点运算，只不过这样要占用更多的处理器时间。 • 功能单元（Functional Units） – 通常包括不止一个的功能单元，典型的是包含一个ALU、移位 器和MAC，处理器通常用一条指令完成乘法操作。 • 流水线（Pipeline） – 通常采用单周期执行指令，可能导致比较长的流水线 返回
嵌入式微处理器的指令集 为满足应用领域的需要,嵌入式微处理器的指令 集一般要针对特定领城的应用进行剪裁和扩充。 目前很多应用系统需要类似于DP的数字处理功 能。这些指令主要有: 乘加(MAC操作:它在一个周期中执行了一次乘法运 算和一次加法运算 SIMD类操作:允许使用一条指令进行多个并行数据 流的计算。 零开销的循环指令:采用硬件方式减少了循环的开销。 仅使用两条指令实现一个循环,一条是循环的开始并 提供循环次数,另一条是循环体。 运回多媒体加速指令:像素处理、多边形、3D操作等指令 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的指令集 • 为满足应用领域的需要，嵌入式微处理器的指令 集一般要针对特定领域的应用进行剪裁和扩充。 • 目前很多应用系统需要类似于DSP的数字处理功 能。这些指令主要有： – 乘加(MAC)操作：它在一个周期中执行了一次乘法运 算和一次加法运算。 – SIMD类操作：允许使用一条指令进行多个并行数据 流的计算。 – 零开销的循环指令：采用硬件方式减少了循环的开销。 仅使用两条指令实现一个循环，一条是循环的开始并 提供循环次数，另一条是循环体。 返回– 多媒体加速指令：像素处理、多边形、3D操作等指令
嵌入式微处理器的性能 低端(低价,低性能) 一般低端嵌入式微处理器的性能最多达到50MIPs,应 用在对性能要求不高但对价格和功耗有严格要求的应 用系统中。 中档,低功耗 中档的嵌入式微处理器可达到较好的性能(如 150MIPS以上),采用增加时钟频率、加深流水深度、 增加 Cache及一些额外的功能块来提髙性能,并保持 低功耗 高端 电子科技大学嵌入式件工程中心 EsE匚
电子科技大学嵌入式软件工程中心 嵌入式微处理器的性能 • 低端（低价，低性能） – 一般低端嵌入式微处理器的性能最多达到50MIPS，应 用在对性能要求不高但对价格和功耗有严格要求的应 用系统中。 • 中档，低功耗 – 中档的嵌入式微处理器可达到较好的性能（如 150MIPS以上），采用增加时钟频率、加深流水深度、 增加Cache及一些额外的功能块来提高性能，并保持 低功耗。 • 高端