嵌入式ARM微處理器選型指南
2 ARM公司及相關(guān)產(chǎn)品介紹
ARM公司于1991年成立于英國劍橋,主要出售ARM IP的授權(quán)。目前,ARM處理器(即采用ARM IP核的處理器)已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場。ARM處理器應(yīng)用占據(jù)了32位RISC微處理器很大的市場,ARM技術(shù)已滲入生活的各個方面。
目前市面上常見的ARM處理器架構(gòu)可分為ARM7、ARM9、ARM10、ARM11以及Cortex系列,每個系列又包括很多種IP內(nèi)核的產(chǎn)品。ARM 也是嵌入式處理器中首先推出多核架構(gòu)的廠商。生產(chǎn)ARM芯片的廠家很多,主流半導(dǎo)體廠商的產(chǎn)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(dǎo)體廠商的ARM芯片產(chǎn)品列表見本刊網(wǎng)站,其中有些產(chǎn)品已供貨,有些正在樣片階段,有些正在開發(fā),還有許多產(chǎn)品不支持外部存儲器的擴展。
3 嵌入式微處理器選型示例
(1)需 求
①適合于工業(yè)控制的溫度。
②支持VxWorks、Linux操作系統(tǒng)。
③存儲方面,SDRAM大于16 MB,F(xiàn)lash大于8 MB。
④主頻方面,60 MHz以上。
⑤接口方面具有帶DMA控制的Ethernet MAC、2個以上RS232串口、1個USB 2.O接口、1個SPI接口,以及大于30個GPIO引腳(不包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和CPU內(nèi)置接口總線)。
⑥提供實時時鐘或?qū)崟r定時器。
⑦引腳封裝為QFP。
⑧價格為200元。
(2)選型需求分析
根據(jù)需求①,參照前述選購的考慮因素中的“應(yīng)用領(lǐng)域”,把要選的芯片定位于工業(yè)控制領(lǐng)域。目前市場上生產(chǎn)較適合用于作工業(yè)控制的微處理器的半導(dǎo)體公司有 NXP、Atmel、ST公司(Samsung公司的產(chǎn)品較適合用于PDA、多媒體產(chǎn)品,Cirrus Logic公司的產(chǎn)品較適合音頻產(chǎn)品。)根據(jù)需求②,參照選購的考慮因素中的“OS及開發(fā)工具”,VxWorks5.5對于ARM核支持到V5T架構(gòu),所以把選型范圍縮小到ARM7和ARM9系列。由于需要支持Linux操作系統(tǒng),所以最好選擇帶有MMU的內(nèi)核,因為不帶MMU內(nèi)核(ARM7TMDI)支持的Linux操作系統(tǒng)非常有限,只能支持uCLinux。
根據(jù)需求③,結(jié)合各種型號的芯片資源介紹,不難看出要求芯片必須帶有可擴展存儲接口,因為芯片的內(nèi)置存儲量不可能那么大。所以只能選擇帶可擴展存儲接口的芯片。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(jù)需求④、⑤、⑥、⑦,參照選購的考慮因素中的“價格及供貨保證”,結(jié)合NXP、Atmel公司的芯片資源介紹,把選型范圍框定在LPC2468 (LPC2400系列中的其他產(chǎn)品要么處于樣片階段,要么處于開發(fā)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(jù)需求⑧,上一步所選的3個型號都能滿足要求。
(3)選型結(jié)論
綜合需求和芯片各方面的資源,選型結(jié)論如下:
①從產(chǎn)品開發(fā)周期角度考慮,AT91RM9200最為適合,它在這4個芯片中開發(fā)周期應(yīng)該最短;
②從技術(shù)可繼承性角度考慮,且對開發(fā)周期沒有嚴(yán)格限制的話,AT91SAM9260較為合適;
③如果單支持VxWorks,對Linux支持要求不高,且對開發(fā)周期沒有嚴(yán)格限制的話,LPC2468較為合適;
④綜合各方面考慮,STR912排在其他三者之后。
選型滿意度從高到低的排列順序是:AT91RM9200、AT91SAM9260、LPC2468、STR912。
編者注:本文為期刊縮略版,全文見本刊網(wǎng)站www.mesnet.com.cn。
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