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书名:嵌入式技术项目教程pdf/doc/txt格式电子书下载
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作者:吴振英,王莉莉,金薇、等编
出版社:电子工业出版社
出版时间:2015-01-01
书籍编号:30468053
ISBN:9787121249983
正文语种:中文
字数:184618
版次:1
所属分类:教材教辅-中职/高职
版权信息
书名:嵌入式技术项目教程
作者:吴振英 王莉莉 金薇 等
ISBN:9787121249983
版权所有 · 侵权必究
前言
自从第一台电子计算机诞生以来,人们的生活方式发生了巨大的改变,它使人类高效地认识了世界,而嵌入式技术的诞生则为计算机改造世界提供了强大的武器。嵌入式系统是当前最热门、最有发展前途的IT应用之一。在专业领域,嵌入式系统具有比传统通用计算机更高的可靠性、实用性和更低的成本。
本书共有五个项目,项目一由苏州工业职业技术学院吴振英和蔡成炜编写,项目二由金薇编写,项目三由吴振英编写,项目四由黄璟和苏州达思灵新能源科技有限公司俞鑫东工程师编写,项目五由王莉莉编写。吴振英负责全书统稿并担任主编,王莉莉担任主编,金薇、黄璟、蔡成炜、俞鑫东担任副主编,邵利群和苏州格巨电子科技有限公司陈国红担任主审。
在编写过程中,认真听取了校企合作单位—苏州市汉达工业自动化有限公司技术中心主任张洁、西门子听力技术(苏州)有限公司杨宝书高级工程师等企业专家的意见和建议,在此表示衷心的感谢。
本书在编写过程中,参考了大量的开源技术资料。在此向这些为开源技术做出贡献的公司和各界人士表示衷心的感谢!
由于编者学识和水平有限、时间仓促,书中难免有疏漏和不足之处,恳请广大读者批评指正。
编 者
2014年10月
项目一 认识嵌入式系统及平台
项目概述
随着社会信息化的日益加强,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人来说,需要的已经不仅仅是那种放在桌上处理文档、进行工作管理和生产控制的“机器”。任何一个普通人都可能拥有大小不一的、形状各异的、使用嵌入式技术的电子产品。嵌入式系统已成为当前最热门、最有发展前途的IT应用之一。据预测,在未来几年,嵌入式系统的发展将为几乎所有的电子设备注入新的活力。
知识目标
(1)了解嵌入式系统的定义、分类与特点;
(2)了解嵌入式系统的组成;
(3)了解嵌入式处理器的分类与特点;
(4)了解嵌入式操作系统的种类与特点;
(5)了解嵌入式系统硬件和软件;
(6)了解嵌入式系统开发流程和开发要点。
技能目标
(1)会在虚拟机中安装操作系统;
(2)学会嵌入式系统开发流程和开发要点。
任务一 了解嵌入式系统
知识1 嵌入式系统简介
根据美国嵌入式系统专业媒体RTC报道,在21世纪初的10年中,全球嵌入式系统市场具有比PC市场大10到100倍的商机。中国拥有世界上最大的电子产品消费市场,手机、彩电等家用电器的拥有量都居世界第一。随着经济水平的提高和消费结构的改变,人们对消费电子产品的要求越来越高,比如产品的灵活性、可控性、耐用性、性价比等,这些要求我们都可以通过采用合理、有效的嵌入式系统设计和优化来实现。另外,在现代化的医疗、测控仪器和机电产品中对系统的可靠性、实时性要求较高,更需要有专用的嵌入式系统的支持,这些需求都极大地刺激了嵌入式系统的发展和产业化的进程。
一、嵌入式系统的定义
嵌入式系统(Embedded System)是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电气工程师协会(U.K.Institution of Electrical Engineer)的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的、预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务,所以设计人员能够对它进行优化,减小尺寸、降低成本。嵌入式系统通常生产规模较大,所以单个产品的成本节约,能够随着产量进行成百上千倍的放大。
嵌入式系统的核心由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同,嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的,所以经常称为“固件”。长期以来,学术界对嵌入式系统的定义一直在争论中,目前,国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软、硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
二、嵌入式系统的特点
嵌入式系统是面向应用的专用计算机系统,与通用型计算机系统相比具有以下特点。
1.系统内核小
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。目前的嵌入式系统的核心往往容量只有几千到几万比特,需要根据实际的使用进行功能扩展或者裁减,由于微内核的存在,使得这种扩展能够非常顺利地进行。
2.专用性强
嵌入式系统的专用性很强,其中软件系统和硬件系统的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”完全是两个概念。
嵌入式处理器与通用微处理器的最大区别在于,嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成到嵌入式微处理器内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性,可以增强移动能力和网络耦合能力。
3.系统比较精简
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于保证系统安全。
4.知识密集
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合的产物,这一特点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度离散、不断创新的知识集成系统。所以,进入嵌入式系统行业,对知识和技术的要求较高。例如,Palm之所以在PDA领域占有很大的市场份额,就是因为其立足于个人电子消费品,着重发展图形界面和多任务管理;而风河的VxWorks之所以在火星车上得以应用,则是因为其高实时性和高可靠性。
5.高实时性和高可靠性
嵌入式系统经常用于控制领域,这就要求系统软件实时性要强,因此,常常需要将软件固化,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。
无论用于控制领域还是用于独立设备、仪器仪表,都要求嵌入式系统具有高可靠性,特别是一些在极端环境下工作的嵌入式系统,其可靠性设计尤其重要。大多数嵌入式系统都包含一些硬件和软件机制来保证系统的可靠性。例如,硬件的看门狗电路在软件失去控制后使系统重新启动;软件的自动纠错功能可使系统检测到软件运行偏离正常流程时,通过软“陷阱”将其重新纳入正常轨道。
6.多任务的操作系统
嵌入式系统的应用程序可以不通过操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS(Real Time Operating System)开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。
7.开发环境的特殊性
由于嵌入式系统本身资源有限,其本身不具备自主开发能力,设计完成以后用户通常是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境一般基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念,主机用于程序的开发,目标机作为最后的执行机,开发时需要交替结合进行。
三、嵌入式系统的应用
随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式技术获得了广阔的发展空间,几乎渗透到人们生活的每一个角落。下面介绍一些嵌入式技术的典型应用。嵌入式系统的应用前景如图1-1所示。
1.工业控制
基于嵌入式芯片的工业自动化设备正获得长足的发展,目前已经有大量的8位、16位、32位、64位嵌入式微控制器在应用中。网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源的主要途径,可用于工业过程控制、数控机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油开采等。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心。
嵌入式系统还广泛应用于ATM机、自动售货机、工业控制系统等专用设备,与通信相结合可生产出高质量的GPS、GPRS等优质产品。
图1-1 嵌入式系统的应用
2.交通管理
在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块、GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品领域进入了普通百姓的家庭,通过GPS嵌入式系统,可以随时随地跟踪移动目标。
3.信息家电
这已成为嵌入式技术最大的应用领域,冰箱、彩电、洗衣机、空调等家电产品的智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。智能家居系统的诞生使得即使主人不在家里,也可以通过电话、手机、网络进行远程控制。在这些设备中,嵌入式技术发挥着重要作用。
4.家庭智能管理系统
水、电、煤气表的远程自动抄表,智能化安全防火、防盗系统的实现,其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查,并实现更高、更准确和更安全的性能。目前在服务领域,如远程点菜系统等已经体现了嵌入式系统的优势。
5.POS网络及电子商务
公共交通无接触智能卡(Contactless Smart Card,CSC)发行系统、公共电话卡发行系统、自动售货机以及各种智能ATM终端将全面走入人们的生活,手持一卡行遍天下已经成为现实。
6.环境工程与自然
嵌入式系统可应用于水文资料实时监测,防洪体系及水土质量监测、堤坝安全,地震监测网,实时气象信息网,水源和空气污染监测。在很多环境恶劣、地况复杂的地区,嵌入式系统将实现无人监测、自动报警和应急处理。
7.机器人
嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化、高智能方面优势更加明显,同时会大幅度降低机器人的价格,使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。
8.消费电子
嵌入式技术提升了移动数据处理和通信的功效,加之易于实现自然人机交互的多媒体界面,因而在消费电子领域获得广泛应用。机顶盒的诞生使数字电视从单向音频传输变成了双向交互平台。手机手写文字输入、语音拨号上网、网页浏览、收发电子邮件已经成为现实。用于物流管理、条码扫描、移动信息采集的小型手持嵌入式系统在企业管理中也已发挥了巨大的作用。未来的手机和PDA将成为个人日常事务处理的综合平台和遥控工具。
这些应用中的重点之一就是控制应用。就远程家电控制而言,除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外,家电产品控制协议也需要制定和统一,同样的道理,所有基于网络的远程控制器件与嵌入式系统之间都应有接口,然后再由嵌入式系统来通过网络实现控制。所以,开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。
四、嵌入式系统的发展
我们目前正处于后PC时代中,而嵌入式系统就是与这一时代紧密相关的产物。它拉近人与计算机的距离,形成一个人机和谐的工作与生活环境。嵌入式技术的发展经历了4个阶段:第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统;第二阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单任务调度程序为核心的系统;第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的系统;第四阶段是以基于Internet互联为标志的系统。嵌入式系统的发展趋势是:3C融合(多媒体手机、IP视频电话、无线PDA等);灵活性/功率/性能/成本等方面的平衡考虑(尤其体现在便携式嵌入产品的开发);灵活支持多种格式/制式/技术(包括音频、视频、显示格式、多种无线技术)。
嵌入式操作系统是一种实时的、支持嵌入式系统应用的操作系统软件,它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。目前,嵌入式操作系统的品种较多,据统计,仅用于信息电器的嵌入式操作系统就有40种左右,其中较为流行的主要有:Windows CE、Palm OS、Real-Time Linux、VxWorks、pSOS、Power TV以及Microware 公司的OS-9。与通用操作系统相比较,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
在软件方面,操作系统是嵌入式系统一个非常重要的组成部分。从上世纪90年代开始,陆续出现了一些非常优秀的实时多任务的操作系统,目前应用最广的几个嵌入式操作系统为嵌入式Linux、VxWorks、Windows CE等。
实际上,嵌入式系统本身是一个外延极广的名词,凡是与产品结合在一起的具有嵌入式特点的控制系统都可以叫嵌入式系统,而且有时很难给它下一个准确的定义。现在人们讲嵌入式系统时,某种程度上指近些年比较热门的、具有操作系统的嵌入式系统。一般而言,嵌入式系统由硬件和软件两部分组成。
知识2 嵌入式系统硬件
嵌入式系统是将计算机硬件和软件结合起来构成的一个专门的装置,这个装置可以完成一些特定的功能和任务,能够在没有人工干预的情况下独立地进行实时监测和控制。由于被嵌入对象的体系结构、应用环境不同,所以各个嵌入式系统可以由各种不同的结构组成。一个典型的嵌入式系统如图1-2所示。
图1-2 嵌入式系统的组成
嵌入式系统硬件通常包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
知识3 嵌入式系统软件
嵌入式系统软件通常由系统引导程序、操作系统和应用程序组成。BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次,包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作:嵌入式系统的硬件初始化以及BSP功能设计,完成硬件相关的设备驱动。下面简单介绍设计BSP需要完成的工作。
1.嵌入式系统硬件初始化
系统初始化过程可以分为3个主要环节,按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为:片级初始化、板级初始化和系统级初始化。
片级初始化完成嵌入式微处理器的初始化,包括设置嵌入式微处理器的核心寄存器和控制寄存器、嵌入式微处理器核心工作模式和嵌入式微处理器的局部总线模式等。片级初始化把嵌入式微处理器从上电时的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。这是一个纯硬件的初始化过程。
板级初始化完成嵌入式微处理器以外的其他硬件设备的初始化。另外,还设置某些软件的数据结构和参数,为随后的系统级初始化和应用程序的运行建立硬件和软件环境。这是一个同时包含软硬件两部分在内的初始化过程。
系统初级始化的过程以软件初始化为主,主要进行操作系统的初始化。BSP将对嵌入式微处理器的控制权转交给嵌入式操作系统,由操作系统完成余下的初始化操作,包含加载和初始化与硬件无关的设备驱动程序,建立系统内存区,加载并初始化其他系统软件模块,如网络系统、文件系统等。最后,操作系统创建应用程序环境,并将控制权交给应用程序的入口。
2.完成硬件相关的设备驱动程序
BSP的另一个主要功能是硬件相关的设备驱动。硬件相关的设备驱动程序的初始化通常是一个从高到低的过程。尽管BSP中包含硬件相关的设备驱动程序,但是这些设备驱动程序通常不直接由BSP使用,而是在系统初始化过程中由BSP将其与操作系统中通用的设备驱动程序关联起来,并在随后的应用中由通用的设备驱动程序调用,实现对硬件设备的操作。与硬件相关的驱动程序是BSP设计与开发中另一个非常关键的环节。
系统软件层由实时多任务操作系统(RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
嵌入式操作系统(Embedded Operation System,EOS)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度、控制、协调并发起活动。它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。目前,已推出一些应用比较成功的EOS产品系列。随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及EOS的微型化和专业化,EOS开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。EOS是相对于一般操作系统而言的,它除具备了一般操作系统最基本的功能,如任务调度、同步机制、中断处理、文件功能等外,还具有很多特点:可装卸性(开放性、可伸缩性的体系结构);强实时性(EOS实时性一般较强,可用于各种设备控制当中);统一的接口(提供各种设备驱动接口);操作方便、简单、提供友好的图形界面,追求易学易用;提供强大的网络功能,支持TCP/IP协议及其他协议,提供TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口,为各种移动计算设备预留接口;强稳定性,弱交互性(嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预,这就要负责系统管理的EOS具有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令,它通过系统调用命令向用户程序提供服务);固化代码(在嵌入式系统中,操作系统和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中,辅助存储器在嵌入式系统中很少使用,因此,嵌入式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地使用各种内存文件系统);更好的硬件适应性(也就是良好的移植性)。
任务二 嵌入式系统硬件
嵌入式系统硬件由嵌入式处理器、总线、存储器和外设组成。
知识1 硬件介绍
嵌入式微处理器将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼或哈佛体系结构,早期采用冯·诺依曼体系结构,现在多数采用哈佛体系结构。指令系统可以选用精简指令系统(Reduced Instruction Set Computer,RISC)和复杂指令系统(Complex Instruction Set Computer,CISC),一般选用精简指令系统。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。
嵌入式微处理器有各种不同的体系,即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度,或集成了不同的外设和接口。据不完全统计,目前全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种,体系结构有30多个系列,其中主流的体系有ARM、MIPS、Power PC、X86和SH等。不同的是,没有一种嵌入式微处理器可以主导市场,仅以32位的产品而言,就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。
一、嵌入式处理器
目前,常用的嵌入式处理器一般分为嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器和嵌入式片上系统。
1.嵌入式微处理器
嵌入式微处理器(Embedded MicroProcessor Unit,EMPU)是由通用计算机中的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,在实际嵌入式应用中,只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部分,这样就以最低的功耗和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、成本低、可靠性高的优点。主要的嵌入式处理器类型有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等。
CISC和RISC是目前设计、制造微处理器的两种典型技术,虽然它们都试图在体系结构、操作系统、运行硬件、编译时间和运行时间等诸多因素中实现某种平衡,以求达到高效的目的,但采用的方法不同,因此在很多方面差异很大。
2.嵌入式微控制器
嵌入式微控制器(MicroController Unit,MCU)又称单片机,顾名思义是将整个计算机系统集成到一块芯片中。从上世纪70年代末单片机出现到今天,虽然已经经过了几十年的时间,但这种8位的电子器件在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。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。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器和内核都是一样的,不同之处在于存储器和外设的配置及封装,这样可以使单片机最大限度地同应用需求相匹配,从而降低功耗和成本。
由于MCU低廉的价格,优良的功能,所以拥有的品种和数量最多,比较有代表性的包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列等,MCU占嵌入式系统约70%的市场份额,Atmel出产的AVR单片机由于其集成了FPGA等器件,所以具有很高的性价比,势必将推动单片机获得更好的发展。
3.嵌入式DSP处理器
嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP)对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于DSP算法,编译效率较高,指令执行速度较快。它是专门用于信号处理方面的处理器,在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上获得了大规模的应用。
DSP的理论算法在上世纪70年代就已经出现,但是由于专门的DSP处理器还未出现,所以这种理论算法只能通过MPU等分立元件实现。MPU较低的处理速度无法满足DSP的算法要求,其应用领域仅仅局限于一些尖端的高科技领域。随着大规模集成电路技术发展,1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。其运算速度比MPU快了几十倍,在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。至上世纪80年代中期,随着CMOS技术的进步与发展,第二代基于CMOS工艺的DSP芯片应运而生,其存储容量和运算速度都得到成倍提高,成为语音处理、图像硬件处理技术的基础。到上世纪80年代后期,DSP的运算速度进一步提高,应用领域也从上述范围扩大到了通信和计算机方面。上世纪90年代后,DSP发展到了第五代产品,集成度更高,使用范围也更加广阔。
应用最为广泛的是TI的TMS320C2000/C5000系列,另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的应用范围。
DSP的设计者们把重点放在了处理连续的数据流上。在嵌入式应用中,如果强调对连续数据流的处理及高精度复杂运算,则应该选用DSP器件。
4.嵌入式片上系统
嵌入式片上系统(System On Chip,SoC)是追求产品系统最大包容的集成器件,是嵌入式应用领域的热门话题之一。它指的是在单个芯片上集成一个完整的系统,对所有或部分必要的电子电路进行包分组。所谓完整的系统一般包括中央处理器、存储器以及外围电路等。SoC是与其他技术并行发展的,如绝缘硅(SOI),它可以提供增强的时钟频率,从而降低微芯片的功耗。
SoC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合,直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块。而且SoC具有极高的综合性,在一个硅片内部运用VHDL等硬件描述语言,实现一个复杂的系统。用户不需要再像传统的系统设计一样,绘制庞大复杂的电路板,一点点地连接焊制,只需要使用精确的语言,综合时序设计直接在器件库中调用各种通用处理器的标准,然后通过仿真,就可以直接交付芯片厂商进行生产。由于绝大部分系统构件都在系统内部,整个系统特别简洁,不仅减小了系统的体积和功耗,而且提高了系统的可靠性,提高了设计生产效率。
由于SoC往往是专用的,所以大部分都不为用户所知,比较典型的SoC产品是Philips的Smart XA。少数通用系列有Siemens的TriCore,Motorola的M-Core,另有某些ARM系列器件,如Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。
系统芯片技术通常应用于小型的,日益复杂的客户电子设备。例如,声音检测设备的系统芯片是在单个芯片上为所有用户提供包括音频接收端、模数转换器(ADC)、微处理器、必要
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