常见的嵌入式处理器比较分析

时间：2024-10-07 10:48:29 嵌入式培训我要投稿

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常见的嵌入式处理器比较分析

　　嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。嵌入式系统已经渗透到我们生活中的每个角落，工业、服务业、消费电子……，而恰恰由于这种范围的扩大，使得“嵌入式系统”更加难于明确定义。下面是小编整理的关于常见的嵌入式处理器比较分析，欢迎大家参考!

　　几款常用的常用嵌入式处理器性能

　　(1) ARM

　　它采用32位元精简指令集(RISC)架构或者复杂指令集CISC架构，流行的产品系列主要有ARM7、ARM9、　ARM9E、ARM10E、SecurCore及StrongARM ARM11系列。其中ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求，共有37个寄存器，通过它本身的代码开发优化可节省30%～40%以上的存储空间。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。

　　ARM处理器具有体积小、低功耗、低成本、高性能;大量使用寄存器，指令执行速度更快;指令长度固定。支持Thumb/ARM双指令集，能很好的兼容8位/16位器件; 　　寻址方式灵活简单，执行效率高;大多数数据操作都在寄存器中完成等特点，得到广泛的应用，ARM公司也凭借其雄厚的资金实力，不断的开发出新的产品供业界参考，最近还有消息要进入服务器市场。

　　(2) 单片机

　　单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力CPU、RAM、ROM、I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。常用单片机芯片包括：PIC、EMC、ATMEL、PHLIPIS 51LPC系列、HOLTEK、德州仪器等公司生产的单片机产品。

　　简单的说它就是一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，靠程序运行的并且可以修改。

　　单片机集成度高，一般最基本的配置包括CPU、4KB容量的ROM、128 B容量的RAM、 2个16位定时/计数器、4个8位并行口、全双工串口行口。同时由它开发的系统结构简单，使用方便，实现模块化;也易于二次开发，由于其本身的`技术过硬它的可靠性高，可工作到10^6 ~10^7小时无故障; 并具有很好的数据处理力能，可以提供各种强大的功能，整个系统的运行速度快。成本第得到众多厂家的青睐。

　　(3) DSP

　　数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。DSP是一种独特的微处理器，是以数字信号来处理大量信息的器件。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号。再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。

　　对元件值的容限不敏感，受温度、环境等外部因素影响小;容易实现集成;VLSI可以分时复用，共享处理器;方便调整处理器的系数实现自适应滤波;可实现模拟处理不能实现的功能：线性相位、多抽样率处理、级联、易于存储等;可用于频率非常低的信号等优点，相对也会存在相应的缺点，如它既然是数字信号处理器，硬件系统出来的是模拟信号，故需要模数转换;同时由于是模拟信号转成数字信号，为了让信号尽量不失真或者将失真降低到最低，采样频率就会有所限制，导致其处理频率范围有限，不然就会可能导致产生误差;数字系统由耗电的有源器件构成，没有无源设备可靠。这些确定随着电子元器件技术的发展以及芯片技术的发展，半导体器件的性能会得到进一步的提高，从而会让DSP处理器的误差降到最低，所以还是具有很好的市场前景。

　　DSP微处理器一般具有如下主要特点：在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法; 片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;快速的中断处理和硬件I/O支持;具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;可以并行执行多个操作; 持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行等多个特点。正是因为具备这些特点，显示出其强大的功能性能。

　　(4) MIPS

　　MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题，是八十年代中期RISC CPU设计的一大热点。MIPS是卖的最好的RISC CPU。MIPS的系统结构及设计理念比较先进，其指令系统经过通用处理器指令体系MIPS I、MIPS II、MIPS III、MIPS IV到MIPS V，嵌入式指令体系MIPS16、MIPS32到MIPS64的发展已经十分成熟。在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高性能，同时简化硬件设计。

　　A、在通用方面，MIPS R系列用于构建SGI的高性能工作站、服务器和超级计算机系统。

　　B、在嵌入式方面，MIPS K系列是目前仅次于ARM的用得最多的处理器之一，其应用领域覆盖游戏机、路由器、激光打印机、掌上电脑等各个方面。

　　(5) PowerPC

　　它是1994年推出的基于PowerPC的计算机通过在PowerPC上运行一个特殊程序就可运行DOS或传统的Macintosh软件,这种特殊程序可分别识别和执行80386或68030CPU的机器指令。 POWER系列处理器是它退出桌面市场后才开发出来的服务器用处理器，苹果电脑用的处理器只是Power系列里的一种，目前的Power系列处理器不能用于桌面PC。

　　PowerPC的类型主要包括

　　A、Power PC 400 系列--这一款芯片主要用于嵌入式系统，但Power PC灵活的架构使它可以被用于从机顶盒这样的小设备到蓝色基因超级计算机。围绕Power PC 400内核，有许多具体实现，用于建造蓝色基因超级计算机的处理芯片就是包含了两个Power PC 440处理器内核和两个浮点处理内核。

　　B、 Power PC 600系列--Power PC 601是Power PC 600系列中的第一款，它综合了POWER和Power PC架构的特点，并且尽量保持与POWER 1和随后的其他Power PC芯片的兼容性，甚至与摩托罗拉的88110兼容。

　　C、 Power PC 700系列---Power PC 740和Power PC 750，与604e非常相像，Power PC 750是第一款铜导线处理器，苹果公司用它生产了G3，但很快就被G4所取代，使用的是摩托罗拉7400，在2002年发布的32位的Power PC 750FX曾经震惊业界，因为它是第一款达到1GHz主频的处理器。

　　D、Power PC 900系列--64位的Power PC 970，实际上是单处理器内核的POWER 4，可以同时执行200条指令，最高达到2 GHz以上的主频，而仅仅消耗十数瓦的电力。低功耗使它被大量用于笔记本电脑和手持设备上，还有一些高密度的存储、服务器也在使用它。

　　总结

　　嵌入式处理器是整个嵌入式系统的核心部件，一个好的系统，需要建立在一个好的处理器的基础上开发和研制(嵌入式微处理器结构)，因此选择一款好的产品对整个产品的研发是灰常重要的，文章是简单和大家介绍几款常用的嵌入式处理器，分析他们的功能和性能，同时列举每种处理器中常用的一些型号和简单分析其型号的特点。如需要更加深入的了解某一个产品，希望可以到公司的网站去下载相关的技术文章来参考。

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