大三上嵌入式系統(tǒng)

3.3

通用嵌入式處理器芯片3.3.1

XScale內(nèi)核嵌入式處理器芯片Intel基于ARM體系結(jié)構(gòu)的

StrongARM微處理機(jī)（SA1100系列）融合了Intel的設(shè)計(jì)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上，Intel發(fā)展了功能完善的XScale微架構(gòu)芯片，形成了在多媒體終端、

I/O應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域應(yīng)用的多系列嵌入式處理機(jī)芯片（PXA系列、IOP系列、IXP系列）P61Intel

XScale技術(shù)Intel

XScale技術(shù)，可被應(yīng)用于隨身電腦、多媒體移動(dòng)電話、隨身電腦、車上通訊系統(tǒng)和其他無線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品基于IntelStrongARM技術(shù)，具有Intel

XScale微架構(gòu)的

芯片，被設(shè)計(jì)成在各種無線

互聯(lián)裝置和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備上，英特爾應(yīng)用于

移動(dòng)應(yīng)用裝置的，針對(duì)高運(yùn)算處理性能和長(zhǎng)電池使用時(shí)間專門設(shè)計(jì)的，新應(yīng)用處理器IntelPXA250和PXA270系列為了增強(qiáng)多媒體應(yīng)用效率和性能，Intel

PXA處理器使用了Intel媒體運(yùn)算處理技術(shù)。提高了相關(guān)裝置在視頻、音頻播放以及游戲應(yīng)用中的效果，如：有更好的影像播放速度、能大幅度提供高性能的產(chǎn)品聲音質(zhì)量和游戲圖像效果1．XScale體系結(jié)構(gòu)超流水線高主頻存儲(chǔ)體系分支預(yù)測(cè)指令集體系結(jié)構(gòu)（6）省去不常用的邏輯功能P61Xscale的超流水線（SuperPipeline）XScale總體性能超出同主頻由整的數(shù)A處R理M（微int處ege理r）器、乘。加XScale微架構(gòu)的特性有：（MAC）和存儲(chǔ)（memory）3條流水線組成。采用Pentium工藝技術(shù)，XScale主頻主要包長(zhǎng)括度3是2K6到B

D9段-C，ac前he4、到352段KB共I享-C，ac后he、end基in理g于器B統(tǒng)u性f計(jì)fe能分rs。以析及的4分.8支GB預(yù)/s測(cè)帶功寬能的部存件儲(chǔ)，減少由于分支轉(zhuǎn)移沖刷指令流水線的可以超出普通AXRSMca微le對(duì)處A理R器M主的頻乘數(shù)加邏2K倍B，M面在i分ni保支D持部ca較c分h低輯并e、能進(jìn)行F量行工ill消了作B耗u增,可ff的強(qiáng)e有r前s，、效提增提下加高，了處8高達(dá)600MHz以條上D。SP指令。XScale處理總線，使處理器可器以還高可效集訪成問Fla存sh儲(chǔ)閃器存。和無線MMX邏輯功能。這些特性有效地提高了XScale數(shù)據(jù)處理能力。次數(shù)，也為有了效節(jié)地省提處高理了器處芯理片器體的積性和能降。低運(yùn)行功耗，XScale體系結(jié)構(gòu)沒有內(nèi)置昂貴的浮點(diǎn)運(yùn)算部件和除法部件。CP0Multiplier/AccumulatorData

Cache32KBytesDebugExecutionCoreTraceBufferCoprocessorInterfaceCoreMemoryBusIRQ

FIQCP0CP0CP0MMMuuultiplier/ltiplier/ltiplier/

AcAcAccccuuummmuuulllaaatttooorrrCP0Multiplier/AccumulatorBranchBranBrBranchanchch

TargetTargetTarTarggetet

BufBufferBuffBufffeererrBranch

Target

BBuuffffeerrDatDatDataaa

CacheCacheCache32KByt32KByt32KByteeesssData

Cache32KBytesDebugDebugDebugDebugSystemSystSysSysttememem

ManagementManagementMaMananagementgementSystemManagementJTJTJTJTAAAAGGGGJTAGCP15CP15CP15CP15ConfConfConfiConfiiigggg....

RegistRegistRegistRegistersersererssCP15Config.RegistersMiMiMiMinininini

DDD-D---CacheCacheCacheCache2KByt2KByt2KByt2KByteeeessssMini

D-Cache2KBytesMMUMMUMMUMMUMMUInstInstInstInstructructructructionionionion

CacheCacheCacheCache

32KByt32KByt32KByt32KByteeeessssInstructionCache32KBytesMMUMMUMMUMMUMMUInterruptRequestInstructionExecutiExecutiExecutiooonnn

CoreCoreCoreDataAddressDataExecutionCoreDataAddressDataInterruptRequestInstructionWriWriWriWritttteeee

BuffBuffBufBufffererererWriteBufferTrTrTraceaceaceBBBuuuffeffefferrrTraceBufferCP14CP14CP14CP14Debug/Debug/Debug/Debug/

ManagementManagementManagementManagementCP14Debug/Management2．Xscale內(nèi)核·32位高性能執(zhí)行核;·ARM

V5TE體系結(jié)構(gòu)兼容，·主頻為200

~

733

MHz;·915

DMIPs（733

M主頻)·超低功耗，600

MHz主頻下內(nèi)核功耗小于圖5030-2m0

WX,Scale體系結(jié)構(gòu)·集成JTAG調(diào)試單元.P623．PXA應(yīng)用處理機(jī)芯片在PXA處理器系列中,從PXA25X到如今廣泛使用的PXA

27X，PXA27x處理機(jī)面向多媒體處理應(yīng)用。P62圖3-21PXA270處理器--低耗/高性能Xscale內(nèi)核,--基于Pentium的MMX技術(shù)，--增加了SIMD

處理的

43條新指令，采用64位流水線等；--電池驅(qū)動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，高質(zhì)視頻回放；--采用硬件IntelSpeedStep?技術(shù),大幅消減功耗；--最大400萬像素的畫面攝??；--外圍接口有：USB

主/從、USB

OTG、4位SDIO

MMC/SD卡、相機(jī)I/F等。P63Marvell

PXA3xx系列應(yīng)用處理器

PXA300主要針對(duì)大量便攜設(shè)備；

PXA310(Monahan-LV)可提供VGA分辨率的30fpsH.264播放效能，并與PXA320軟件兼容,可延長(zhǎng)3G音視頻產(chǎn)品的電池壽命.

PXA320(MonahansP)則鎖定多功能便攜設(shè)備、高端智能電話及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)瀏覽裝置。2006年中宣布并購英特爾通信英處特爾理2器006部年的中M將基ar于veXlls公ca司le的，通發(fā)信處布了用于便攜設(shè)備的PXA3xx理系器列和應(yīng)應(yīng)用用處處理理器器賣。給M運(yùn)a用rve了ll，智Xscale能功耗管理技術(shù)，可延長(zhǎng)40%技的術(shù)電并沒池有使賣用,還壽是命IN,TEL的核心技術(shù)PXA3xx系列現(xiàn)有PXA300、PXA310、PXA之3一20。等”型號(hào);PXA3xx系列的軟件完全兼容.主要針對(duì)手機(jī)、數(shù)字媒體播放器、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)和嵌入式裝置。4.

IXA網(wǎng)絡(luò)處理機(jī)芯片應(yīng)用于高速網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的嵌入式處理器，包含有：·IXP2800網(wǎng)絡(luò)處理器支持10Gbps（OC-192）通信速率，適用核心網(wǎng)的高速開關(guān)及路由器；·IXP2400網(wǎng)絡(luò)處理器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；·IXP425/IXP

465網(wǎng)絡(luò)處理器網(wǎng)絡(luò)處理器面向?qū)拵酚善鞯然ヂ?lián)網(wǎng)接入支持2.5Gbps（OC-48）通信速率用，終適端設(shè)用備邊，緣具有層高速數(shù)據(jù)傳輸能力和低功耗等特點(diǎn)；由主處理器，網(wǎng)絡(luò)處理用協(xié)處理器，各種I/O功適用于xDSL調(diào)制解調(diào)器及路由器能等及附設(shè)加備功；能集成于單芯片上組成。。P63圖3-22Intel

IXP465

網(wǎng)絡(luò)處理器結(jié)構(gòu)P64XScale內(nèi)核的CPU,帶SDRAM控制器及JTAG調(diào)試口；2個(gè)USB

接口；6個(gè)10/100Mb

Ethernet

接口用于局域網(wǎng)；支持VDSL

PHY的UTOPIA-2接口用于廣域網(wǎng)；2個(gè)高速串行(HSS)口,聯(lián)接T1/E1用于語音通信；集成AES/AES-CCM

/3DES/DES/RSA/DSA等加密算法的硬件支持；IXP425最大的特點(diǎn)在于它的3個(gè)NPE網(wǎng)絡(luò)處理引擎，核心是一個(gè)硬件多線程的處理器，各內(nèi)核都連有協(xié)處理器，專注于加密、解密和譯碼等特定功能處理，同時(shí)并行工作處理數(shù)據(jù)，在硬件上支持多線程的快速切換，以滿足高速網(wǎng)絡(luò)的需要。NPE網(wǎng)絡(luò)處理引擎圖3-23Intel

IOP321

I/O

處理器模塊5．Intel I/O

處理器基于IntelXScale技術(shù)的IntelI/O處理器用于海量存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)等嵌入式應(yīng)用.I/O處理器系列包含Intel

i960

Rx

I/O處理器和Intel

IOP315

和IOP321

處理器、IOP333

I/O

處理器。P64Windows

Mobile智能手機(jī)"Athena"5吋VGA(640x480)顯示INTEL

XScale

624MHz處理器64/

128MB

RAM,128/

256MB

ROM8GB

HDDminiSD卡座通信GSM

及UMTS

/

HSDPA802.11b/g

無線LANBluetooth

2.0內(nèi)蔵GPS3M相機(jī)尺寸:133.1

x97

x20mm(厚度4mm鍵盤)重量355g英特爾的Olo

River芯片Xscale+DSP英特爾單芯片平臺(tái)OloRiver針對(duì)新興家電產(chǎn)品,進(jìn)軍IP機(jī)頂盒/混合機(jī)頂盒、HDTV以及DVR等具傳統(tǒng)家電模式的產(chǎn)品領(lǐng)域。Olo

River芯片內(nèi)核為針對(duì)嵌入式應(yīng)用的基于1GHz主頻的高端Xscale核，集成了安全硬件加速器和視頻解碼加速器、3D圖形加速器、基于DSP核的音頻編解碼器等功能，是一顆集成度非常高的SoC，硬件解碼可達(dá)1080p分辨率；如軟件解碼也可達(dá)720分辨率，配置可依用戶需求靈活改變。3.3.2

ARM內(nèi)核嵌入式處理器芯片ARM核普遍被認(rèn)為是低功耗內(nèi)核的典范，因此飛利浦(NXP)、飛思卡爾、夏普、瑞薩、ADI、意法半導(dǎo)體(ST)、三星、Cirrus

Logic都在ARM核的基礎(chǔ)上開發(fā)MCU。P64Triscend

AlteraAtmel

Cirrus

Hynix

Intel

Linkup

Micronas

MotorolaNEC

NetSilicon

OKI

Parthus

Qualcomm

RohmSamsungSharp

Texas

Instruments

AgilentPhilips

STRainbow

Mykotronx

AlcatelAnalog

DevicesAtmel

CDLCirrus

Conexant

EricssonHynix

IntelLSI

Logic

OKIPhilipsPijnenburg

PrairieComm

Qualcomm

Agere基于ARM核的專用芯片基于ARM核的通用微處理器和微控制器芯片LPC3000系列LPC2000系列內(nèi)核為ARM926EJ-S，帶有32KB指令/數(shù)據(jù)快存和MMU，DDR存儲(chǔ)器控制器，

DMA控制器，具有16位Thumb指令集，

DSP擴(kuò)充，浮點(diǎn)向量處理器，Jazelle

Java加速器，AMBA高速片上總線（AHB），主頻為200MHz，可面向高端嵌入式應(yīng)用。內(nèi)核為ARM7TDMI-S，同時(shí)針對(duì)高性能和低功耗而作了優(yōu)化，采用0.18微米工藝制造，工作頻率為60MHz（54DMIPs）。芯片集成有多達(dá)256K片上閃存和多達(dá)4個(gè)互連的CAN接口,提供了汽車和工業(yè)應(yīng)用中越來越需要的片上串行通信能力。已變更為恩智蒲NXP1．飛利浦基于ARM的微控制器P65NXP系列使用MIPS內(nèi)核圖3-24LPC2292處理器結(jié)構(gòu)ARM7TDMI-SNXP具有可同時(shí)供雙高速總線通訊運(yùn)行的基于ARM7的微控制器(MCU)系列。NXP

LPC2300和LPC2400是具有2個(gè)ARM高速總線(AHB)的ARM7

MCU產(chǎn)品，可以使得高頻寬外設(shè)，例如Ethernet、USB

On-The-Go(OTG)、USB主機(jī)端、CAN、SDRAM與片上內(nèi)存等同時(shí)運(yùn)行。NXP

LPC2400也是業(yè)界唯一一款具有雙端口

USB主機(jī)端能力的ARM7MCU產(chǎn)品，可以用來推動(dòng)多重通訊應(yīng)用的全新發(fā)展2. ADI

的ADUC處理器ADI公司的ADUC處理器系列是綜合了ARM處理器和大量模擬外圍部件構(gòu)成的精密模擬微控制器

SoC芯片.內(nèi)核為45DMIPS的ARM7TDMI;集成了高精度12位1MISPSADC用于數(shù)據(jù)采集,4路12位DAC,3相PWM用于控制,內(nèi)置PLA可編程邏輯陣列用于用戶邏輯,其靈活性和可擴(kuò)展性的強(qiáng)有力結(jié)合使ADUC處理器在多種綜合應(yīng)用中被廣泛采用，例如工業(yè)控制﹑汽車遠(yuǎn)程信息處理﹑精密儀器儀表以及數(shù)字射頻﹑基站等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用.P65圖3-25ADI可編程微控制器的內(nèi)核P66ADI加速TD-SCDMA手機(jī)開發(fā)在TD-SCDMA/GPRS雙模工作下實(shí)現(xiàn)384Kbps下行速率，并支持增強(qiáng)的多媒體功能，由5顆芯片組成，包括AD6903數(shù)字基帶、AD6857模擬基帶等，其中模擬基帶部分集成了電源管理。數(shù)字基帶中的

ARM9

可以支持

更多多媒體應(yīng)用，例如300百萬像素相機(jī)、USB接口、多種格式音頻編解碼器、視頻錄制與播放和立體聲編解碼3. ST

的STR系列Flash

微控制器ST產(chǎn)品分成STB/TV/DVD和手機(jī)/便攜式多媒體兩條線STi7100是低成本的的SoC。支持1080i高清MPEG2以及H.264

解碼。支持H.264和VC-1標(biāo)準(zhǔn)。STi7109支持VC-1

高清解碼功能,該平臺(tái)支持Linux、WinCE以及OS21(ST自行開發(fā)的OS)。STn8815是手機(jī)/便攜式多媒體產(chǎn)品線上的移動(dòng)多媒體應(yīng)用處理器。超低功耗的H.264以及VC-1解碼使得性能顯著改善．P6632位微控制器STR750F32位微控制STR750F

FAMILY

面向空調(diào)及洗衣機(jī)等家電、可編程控制器等產(chǎn)業(yè)設(shè)備CPU內(nèi)核為ARM7TDMI-S。64KB閃存/64引腳，256KB閃存/100引腳。電源電壓3.3V或5V。提供串行接口USB和車內(nèi)LAN接口規(guī)格的CAN等軟件包圖3-26STR720結(jié)構(gòu)P66STR720系列產(chǎn)品采用ARM720T內(nèi)核，附有高速緩存、存儲(chǔ)器管理單元（MMU）和SDRAM接口，ST安全微控制器ST19NR66

內(nèi)置66KB

EEPROM的雙接口安全微控制器，為改進(jìn)電子護(hù)照、國(guó)民身份證及相關(guān)應(yīng)用的性能而專門設(shè)計(jì)的。產(chǎn)品還集成一個(gè)224-KB的用戶

ROM，用于存儲(chǔ)操作系統(tǒng)及程序代碼。6KB的用戶RAM，配合這個(gè)先進(jìn)的8位安全MCU的處理能力，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理功能，ST19NR66集成一個(gè)公鑰加密用1088位模數(shù)處理器

(MAP)、一個(gè)增強(qiáng)型

DES(eDES)引擎，以及一個(gè)AES-128(高級(jí)加密服務(wù))軟件庫功能。這些加密技術(shù)使目標(biāo)應(yīng)用具有快速的數(shù)據(jù)加密解密功能，而這些特性對(duì)于驗(yàn)證身份和提供數(shù)字簽名至關(guān)重要。意法半導(dǎo)體‘可配置SoC’SPEAr處理器配備2個(gè)“ARM926EJ-S”處理器內(nèi)核芯片,還集成了333MHz(最惡劣條件)工作的16KB（數(shù)據(jù)）＋16KB（指令）閃存、60萬門（按可用門換算）可配置邏輯塊、支持DDR/DDR

R2內(nèi)存的內(nèi)存接口（支持333MHz的DDR2）以及數(shù)據(jù)通信用區(qū)塊等。配備雙處理器內(nèi)核的“SPEAr

Plus600”的在單芯片可運(yùn)行2種不同的OS。憑借這一特點(diǎn)，可將多功能打印機(jī)及復(fù)印機(jī)具有的典型功能集成在單芯片上圖3-27三星嵌入式處理器系列5．三星16/32位RISC微控制器三星嵌入式處理器包括如下系列：·低端8位MCU

以CalmRISC8為代表的低價(jià)通用系列；·中端8/16

MCU

以CalmRISC16為代表的高性價(jià)比，低功耗系列；·高端32位RISC

CPU

以ARM系列處理器內(nèi)核為核心的系列S3C24xx,S3C25xx系列。5.

三星嵌入式處理器三星的32位RISC微控制器是高性價(jià)比，高性能的微處理器。它有優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)支撐功能和眾多的外圍集成部件P671路外接總線,2路10/100Mbps以太網(wǎng)控制部件；PCI

及PC卡控制器,USB

host帶root

hub,,2路高速UARTs,帶DES&3DES加密IP核,有I2C串行接口,中斷控制器,6個(gè)32位可編程定時(shí)器；30位看門狗，64個(gè)可編圖3-2程8

I/三O星口3和2位4個(gè)RPISLCL，處用理于器時(shí)構(gòu)鐘筑生評(píng)成價(jià)。板S3C2510A性能包含：ARM940T內(nèi)核帶4KB

I-cache和4KB

D-cache，存儲(chǔ)器控制部件帶24位外接地址線,6路通用DMAs三星嵌入式處理器S3C2510AP685.

飛思卡爾多媒體應(yīng)用處理器i.MX31采用了一個(gè)ARM1136內(nèi)核。比AMR9更適合于瀏覽更高質(zhì)量的多媒體內(nèi)容。處理速度增加到532MHz，還支持128KB的L2緩存。具有2個(gè)高速USB接口，ARM內(nèi)核不僅支持視頻，還支持3D游戲圖像。i.MX31和i.MX31L處理器還配有片上圖像處理單元（IPU），能夠提供高達(dá)VGA

30

fps的視頻質(zhì)量。

TI的DSP發(fā)展已進(jìn)入雙核處理平臺(tái)，已是系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)，TI平臺(tái)既有DSP核心，也有ARM核心，集成了視頻處理協(xié)處理器，還有多功能視頻單元和豐富的數(shù)據(jù)接口,已在數(shù)碼相機(jī)、數(shù)字DV攝象機(jī)、個(gè)人媒體播放器（PMP）、拍照手機(jī)中大量采用。3.3.3

TI的DSP系列嵌入式處理機(jī)芯片P67（DSP＋ARM）TMS320C5000TMS320C6000系列

1）TMS320C5000

TMS320C5000系列它包括C54x和C55x系列。如：TMS320VC5471（DSP＋ARM7）。C55x系列是TI的第三代DSP，功耗為VC54xx的1/6，性能為VC54xx的5倍，是目前TIDSP的主流DSP，它涵蓋了從低檔到中高檔的應(yīng)用領(lǐng)域。

2）TMS320C6000

TMS320C6000系列它包括C62xx、C67xx和C64xx，是高檔DSP系列。其中C62xx系列是定點(diǎn)的DSP，系列芯片種類較豐富，是主要的應(yīng)用系列。C67xx系列是浮點(diǎn)的

DSP，用于需要高速浮點(diǎn)處理的領(lǐng)域。C64xx系列性能是C62xx的10倍。P670.05mW/MIPS低耗,300MHz

高速DSP雙核DSPTMS320C5420TMS320C5421四核ＤＳＰTMS320C5441532MIPS業(yè)界最高性能的定點(diǎn)、浮點(diǎn)DSPTMS32067x浮點(diǎn)DSP有1,800MFLOPS的性能達(dá)芬奇SoC平臺(tái)達(dá)芬奇處理器利用了C64x+

DSP內(nèi)核。包含基于可擴(kuò)展、可編程

DSP的SoC(可從DSP與ARM內(nèi)核進(jìn)行定制)，同時(shí)還包含優(yōu)化的加速器與外設(shè)，以全方位滿足各種數(shù)字視頻終端設(shè)備對(duì)價(jià)格、性能以及功能等多方面的需求。3.30復(fù)習(xí)SoC設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容IP設(shè)計(jì)復(fù)用技術(shù)平臺(tái)化技術(shù)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)可重構(gòu)結(jié)構(gòu)DRP與底層相結(jié)合設(shè)計(jì)技術(shù)P57IP芯核（CORE）·

固核(Firm

core)芯核通常分為三種以硬件描述語言描述的RTL代碼·

軟核(Soft

core)將RTL描述結(jié)合具體標(biāo)準(zhǔn)單元庫進(jìn)行邏輯綜合優(yōu)化，形成門級(jí)網(wǎng)表，·

硬核(Hard

core)

可直接用于制作的描述，包含有版面布局、時(shí)序信息等已被投片測(cè)試驗(yàn)證。P58圖

3-17

SOC設(shè)計(jì)流程通用嵌入式處理器芯片1

Intel

XScale內(nèi)核嵌入式處理器芯片基于ARM體系結(jié)構(gòu)的,融合了Intel設(shè)計(jì)技術(shù)（PXA系列、IOP系列、IXP系列）三星ARM內(nèi)核嵌入式處理器(S3C24

xx, S3C25xx系列)飛思卡爾ARM內(nèi)核多媒體應(yīng)用處理器(i.MX31）飛利浦基于ARM的微控制器(LPC3000系列,LPC2000系列)P613

TI的DSP系列嵌入式處理機(jī)芯片P67內(nèi)核處理器芯片 特性C24xTMS320C2000MCUC54xTMS320C5000高能，低功耗DSPC64xTMS320C6000高端DSPC64x＋ARM9TMS320DM64xDSP＋ARM達(dá)芬奇處理器C54x

+

ARM7/9C54x

+

ARM11GPU

+CortexA8OMAPOMAP2OMAP3DSP＋ARMOMAP處理器TI的DSP發(fā)展已進(jìn)入雙核處理平臺(tái)，已是系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)，TI平臺(tái)既有DSP核心，也有ARM核心圖

3-29

達(dá)芬奇處理器結(jié)構(gòu)達(dá)芬奇處理器TMS320DM644xP68達(dá)芬奇處理器TMS320DM644x架構(gòu)是高度集成的SoC，它采用了C64x+DSP內(nèi)核,包含優(yōu)化的加速器與外設(shè)，集成了數(shù)字視頻組件，圖像縮放工具及畫中畫

(OSD)引擎的模擬及數(shù)字視頻輸出。OMAP應(yīng)用處理器

3）OMAP系列該系列面向移動(dòng)多媒體的應(yīng)用，TI構(gòu)建了開放式多媒體應(yīng)用OMAP系列，可作為2.5G和3G的數(shù)字媒體處理平臺(tái)。片上采用ARM

926內(nèi)核,集成了視頻處理協(xié)處理器，可以實(shí)現(xiàn)“掌上影院”功能。

4）OMAP

2系列OMAP2采用了可實(shí)現(xiàn)并行處理的多引擎處理器架構(gòu)。它采用ARM11內(nèi)核進(jìn)行控制，用DSP完成VoIP以及消音工作，通過3G圖像引擎處理復(fù)雜的游戲圖形等。

5）OMAP3

應(yīng)用處理器OMAP3應(yīng)用處理器基于ARMCortex-A8超標(biāo)量微處理器內(nèi)核的應(yīng)用處理器平臺(tái)，將用于新一代移動(dòng)電話，集成拍攝、游戲、便攜式視頻和音樂播放、便攜式電腦和PDA等各項(xiàng)功能。P69表3-2OMAP系列處理器性能P69DM270芯片是一款高集成度的雙核結(jié)構(gòu)的SoC產(chǎn)品，集成了RISC處理核ARM7，以及TI的C54系列DSP核。為了提高處理視頻的能力，DM270集成了硬件圖像加速器(IMX)，并將在視頻算法中經(jīng)常使用的變長(zhǎng)編解碼(VLC/D)用硬件實(shí)現(xiàn)。這就使得DM270可以實(shí)現(xiàn)VGA分辨率(640X480)，每秒30幀的MPEG-4視頻。ARM作為的芯片的控制核心，控制絕大部分的外設(shè)，處理除多媒體算法以外的工作。C54系列DSP核具有低功耗的特點(diǎn)，作為協(xié)處理器參與視頻、圖像和音頻處理。OMAP

DM270圖9-8 DM270芯片5）多種存儲(chǔ)卡接口，可以支持如CF、SM、SD、MMC、MS卡。1）CCD控制器連接CCD/CMOS模塊，也可以與視頻解碼芯片

TVP5150A無縫連接。

DM270提供了硬件自動(dòng)曝光、自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)白平衡功能2)

OSD

(on-screen-display)屏顯模塊，能很容易實(shí)現(xiàn)菜單和圖標(biāo)6）通用接口，例如

USB接口、I2C,UART,SPI接口等，有利于和其他器件的連接。4）LCD接口，支持眾多公司的

LCD模塊。OMAP

DM2703）內(nèi)置模擬NTSC/PAL視頻輸出，可以將圖像或視頻方便地輸出到電視上。圖9-9 TI的PMP解決方案以TI的OMAP

DM270為主處理芯片的PMP解決方案TI OMAP

DM320TI公司的OMAP2處理器OMAP2420的組成結(jié)構(gòu)。采用90nm工藝，集成了主頻為330MHz的ARM1136核、TMS320C55x

DSP核、2D/3D圖形加速器、圖像與視頻加速器、能夠?qū)崿F(xiàn)30幀每秒VGA分辨率的全動(dòng)態(tài)視頻編解碼。圖3-30OMAP3430處理器OMAP3430處理器提供高清(HD)級(jí)別的播放器，它能使移動(dòng)電話錄制并播放DVD質(zhì)量的電影，并支持MPEG4、Windows

MediaVideo9(VC-1)、H.264以及RealVideo10等所有主流標(biāo)準(zhǔn)，此外還能實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議功能。P69TI公司的OMAP3處理器OMAP-Vox手機(jī)處理器系列OMAP-Vox手機(jī)處理器系列ARM926EJ深圳安凱微電子的AK3224M應(yīng)用處理器支持Symbina

OS、Windows

CE和Linux等主流操作系統(tǒng)的ARM926EJ-S處理器內(nèi)核。最高主頻為200MHZ，具有16比特定點(diǎn)DSP指令集，并支持ARM

Jazelle技術(shù)。增加了內(nèi)置功放和耳機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)置了USB

2.0

OTG接口。ARM926EJ-SSoC芯片Hi3510多應(yīng)用的單芯片解決方案Hi3510是海思公司推出的一款基于H.264BP算法的視頻壓縮芯片，采用

ARM+DSP+硬件加速引擎的多核高集成度的SoC構(gòu)架，具備強(qiáng)大的視頻處理功能?？蓪?shí)現(xiàn)DVD畫質(zhì)的實(shí)時(shí)編碼性能芯片由ARM＋DSP＋視頻編解碼加速器＋圖形引擎縮放器的核心

構(gòu)成，集成了豐富的外圍接口，并內(nèi)部集成包括如數(shù)字水印、

DES/3DES算法，使得單芯片能適應(yīng)PMP、可視電話、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、

PVR、可視對(duì)講等各種產(chǎn)品。H.264音視頻編解碼SoC芯片Hi35103.3.4

MIPS內(nèi)核嵌入式處理器芯片MIPS科技為數(shù)字消費(fèi)、網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人娛樂、通信和商業(yè)應(yīng)用提供業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)處理器架構(gòu)及內(nèi)核供應(yīng)商P67圖

3-31 MIPS32內(nèi)核的應(yīng)用1. AMD

Au1200處理器以MIPS32為內(nèi)核，面向低成本高性能的手持多媒體播放器等中/高端嵌入式應(yīng)用,支持

MPEG-2、MPEG-4、WMV9、H.263和DivX的D1視頻解碼，能擴(kuò)展到1,024×768顯示能力,滿足在進(jìn)行多媒體播放應(yīng)用時(shí)大約

300mW/400MHz的性能要求。P70RMI

Alchemy

Au1250媒體處理器AMD已將其AlchemyAu1200產(chǎn)品線出售給了RMI公司RMIAlchemyAu1250與Au1200管腳和軟件兼容，改進(jìn)功耗最優(yōu)化.Au1250提供MPEG-1、MPEG-2、4wmv9、DivX和Xvid所具有的全D1(720x480)視頻分辨率。其SoC架構(gòu)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以設(shè)計(jì)出全功能便攜式媒體播放器。2.

龍芯２E增強(qiáng)型處理器芯片，中科院計(jì)算所在８６３計(jì)劃支持下，２００２年研制成功龍芯１號(hào)處理器芯片龍芯處理器英文品牌定名Loongson,含龍芯２Ｂ、龍芯２Ｃ、龍芯２Ｅ。龍芯2E處理器主頻為1GHz，封裝了

4700萬晶體管，峰值運(yùn)算速度達(dá)到每秒40億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算，綜合性能已經(jīng)達(dá)到高端Pentium

Ⅲ以及中低端

Pentium

4處理器的水平。龍芯1號(hào)處理器及其IP系列主要面向嵌入式應(yīng)用，相當(dāng)于英特爾的PXA系列，IBM的PPC440；龍芯2號(hào)超標(biāo)量處理器及其IP系列主要面向桌面應(yīng)用，相當(dāng)于英特爾的奔騰/Core系列，IBM的PPC750；龍芯3號(hào)多核處理器系列主要面向服務(wù)器和高性能機(jī)應(yīng)用,相當(dāng)于英特爾的安騰系列，IBM的Power系列龍芯2E微處理器是實(shí)現(xiàn)64位

MIPSⅢ指令集的RISC處理器，采用90nm的CMOS工藝，芯片面積6.8mm×5.2mm，工作頻率為1GHz，功耗5-7瓦;龍芯2E適用于高端嵌入式領(lǐng)域。可通過軟解壓完成多種碼率的MPEG1、

MPEG2和MPEG4流暢播放意法半導(dǎo)體出資3000萬元購買龍芯2E處理器5年的生產(chǎn)和銷售權(quán)，承諾每年銷售龍芯突破1000萬顆;意法半導(dǎo)體每銷售一枚芯片需向北京神州龍芯公司提交2美元“專利許可費(fèi)”。龍芯3號(hào)處理器將達(dá)64核部分兼容x86中科龍夢(mèng)龍芯2E主板。龍芯2號(hào)將使用65納米技術(shù)，龍芯3號(hào)可能使用45納米技術(shù)龍芯3號(hào)多核處理器結(jié)構(gòu)特征是多平臺(tái)并行虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)，第一階段到2008年做8～16核，第二階段到2010年做32～64核。迄今為止我國(guó)

沒有形成自己的計(jì)算機(jī)技術(shù)體系，沒有形成自己的軟件技術(shù)體系，沒有形成自己的微電子技術(shù)體系，中國(guó)不搞核心技術(shù)將遭奪命！龍芯系列電腦龍芯2E可運(yùn)行64位Linux操作系統(tǒng)，流暢運(yùn)行Debian發(fā)行版視窗系統(tǒng)、Mozilla瀏覽器、OpenOffice辦公套件、Mplayer流媒體播放器、Web

Server、MySQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、

Windows虛擬終端等應(yīng)用程序。龍芯2的優(yōu)勢(shì)是低功耗，只有3瓦；而英特爾的CPU功耗是100瓦，用龍芯2組裝的筆記本在普通電池下能持續(xù)工作10小時(shí)。龍芯2的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是低成本，是窮人的CPU?！盢XP基于Nexperia

PNX8550家庭娛樂引擎

PNX8550為266MHz的MIPS32內(nèi)核結(jié)合兩個(gè)頻率均為240MHz的TriMedia媒體處理內(nèi)核。這種媒體處理器的高速運(yùn)算能力完全可以實(shí)現(xiàn)適合不同協(xié)議的通信終端；采用這些芯片可以很方便地實(shí)現(xiàn)MPEG視頻和音頻處理、

H.263視頻處理，以及數(shù)字機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)和數(shù)字電視等。Broadcom為MIPS32處理器內(nèi)核全線產(chǎn)品提供授權(quán)博通公司(Broadcom)擴(kuò)展了與MIPS科技公司之間的關(guān)系，同意提供MIPS32處理器內(nèi)核全線產(chǎn)品的授權(quán)，用于支持面向商用、服務(wù)提供商和消費(fèi)市場(chǎng)的產(chǎn)品。MIPS產(chǎn)品具有良好的性能、低功耗和低成本特點(diǎn)，能更好地滿足客戶不斷進(jìn)化的市場(chǎng)需求。Broadcom表示，擴(kuò)展后的許可協(xié)議將覆蓋Mips的34K、24K、24KE、4KE、4KS和ProSeries產(chǎn)品系列，以及Mips

M4K內(nèi)核。3.3.5 x86核處理器芯片采用x86體系結(jié)構(gòu)內(nèi)核的優(yōu)點(diǎn)是：

縮短開發(fā)周期，容易應(yīng)對(duì)軟件的升級(jí)；

便于使用支持x86體系結(jié)構(gòu)的眾多的操作系統(tǒng)；

有豐富的開發(fā)工具供選；其缺點(diǎn)是功耗太大，不適合大多嵌入式系統(tǒng)的需求。P70圖3-32élan

SC520

微控制器芯片結(jié)構(gòu)1. AMD

élan微控制器élanSC520微控制器所持的Am5x86

CPU內(nèi)核帶有標(biāo)準(zhǔn)的

x86微處理器指令集，可直接利用x86的軟件資源。特點(diǎn)有：性能價(jià)格比高；高性能的標(biāo)準(zhǔn)32位PCI總線；可與眾多的外圍部件直連；可利用已存的軟硬件資源，兼容從低端的16位Am186

MCU到高端AMD

Athlon處理器的軟件P712．威盛電子VIA

Eden處理器VIAEden處理器采用x86內(nèi)核，其主頻達(dá)到1.5GHz，但是功耗很低，能開發(fā)出性能出眾的嵌入式產(chǎn)品。1GHz

VIAEdenULV處理器的VIACoolStream架構(gòu)采用90nm的制造工藝，達(dá)到3.5W的設(shè)計(jì)功耗，在系統(tǒng)空閑時(shí)功耗只有

0.5W。VIAEden處理器系列完全兼容所有的主流操作系統(tǒng)，主頻涵蓋400MHz至1.5GHz。支持SEE2和SEE3多媒體3D指令集，全速的浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)和增強(qiáng)的128KB全速的

32位L2緩存，可以優(yōu)化內(nèi)存。VIAEden處理器與數(shù)字媒體芯片組搭配可以提供流暢的數(shù)字音頻和視頻回放，還可以提供額外的顯存,并支持外部設(shè)備。P71英特爾酷睿2雙核E6400和T7400處理器英特爾Core2嵌入式處理器可以滿足廣泛的嵌入式應(yīng)用對(duì)高性能、低功耗的需求。對(duì)于像游戲平臺(tái)那樣的交互式計(jì)算機(jī)、工業(yè)控制和自動(dòng)化、數(shù)字安全監(jiān)控、醫(yī)學(xué)成像和通信等方面的應(yīng)用來說都非常適合。英特爾Core2