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嵌入式主板开发版的处理器有哪些类型?外设和接口一般有哪些?

2024-02-05 15:14:39 广州佩特电子科技有限公司 已读

嵌入式处理器大概可分为两类。一类是普通微处理器:使用独立的集成电路存储器和外设。另一类是单片机:具有片上外设,降低了功耗、尺寸和成本。嵌入式系统的软件是为某种应用定制的,而不是像个人计算机那样的由终端用户安装的商品,因此可以使用各种不同的基本CPU架构:既有范纽曼型架构也有不同程度的哈佛结构;既有RISC也有非精简指令集处理器;字长从4位到64位甚至更高,当然最典型的仍然是8/16位。多数架构由几家不同的公司生产,使用了大量不同的变量和类型。


嵌入式系统也会使用通用型微处理器,但比单片机需要更多外围电路。


嵌入式主板


PC/104和PC/104+是小型、小批量嵌入式强固系统的标准之一,大多基于x86架构;通常比标准PC要小,而比多数简单的8/16位嵌入式系统要大;使用MSDOS、Linux、NetBSD,或实时嵌入式操作系统如MicroC/OS-II、QNX、VxWorks。有时这些嵌入式主板也会使用非x86处理器。


在某些应用中,小巧、高效并非主要关注点,因而可以使用与x86型PC主板兼容的部件。VIA EPIA系列板卡则可以弥补这个空缺,它兼容PC但是高度集成、体积较小,或提供其他对嵌入式工程师很有吸引力的特性。这种方法的好处是低成本商品也可以使用通用的软件开发工具。用这种方法构建的系统仍然是嵌入式系统,因为它嵌入在较大的设备中、用于满足单一用途。例如ATM和电子游戏机,它们都包含了针对各自应用的代码。


多数嵌入式主板都不是围绕PC设计的,也不使用ISA或PCI总线。如果采用SoC处理器,用标准总线连接分立组件就不是上策,此外软硬件开发环境都可能会很不一样。


一种常用的设计模式是采用小型系统模块——也许只有商务卡片大小,容纳高密度的BGA芯片如ARM处理器和外设、用于存储的外部闪存、作为内存的DRAM。模块厂商通常会提供引导软件和操作系统选项,一般包括Linux和一些实时操作系统。这些模块由熟悉专业测试方法的组织大批量生产,配合较小批量的、带特殊应用外设的定制主板使用。


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ASIC和FPGA解决方案


SoC是一种常见的为超大批量嵌入式系统设计的可配置阵列。它在单个芯片内包含了多处理器、乘法器、缓存和接口,形成一个完整的系统;通过专用集成电路或现场可编程门阵列来实现。


嵌入式系统通过外设与外部通信,一般都是在嵌入式主板开发板上添加接口来实现,根据需求添加不同的接口:


· 串行通信接口:RS-232、RS-422、RS-485等


· 同步串行通信接口:I2C、SPI、ESSI等


· USB


· 多媒体卡:SD卡、CF卡等


· 网络:以太网、LonWorks等


· 现场总线:CAN总线、LIN总线、PROFIBUS等


· 定时器:PLL、捕获比较模块和时间处理单元


· 分立IO:GPIO


· 模拟-数字/数字-模拟转换(ADC/DAC)


· 调试接口:JTAG、ISP、ICSP、BDM端口、BITP、DP9端口等


佩特科技是广州地区知名的嵌入式方案研发公司,产品涉及工控主板、工控机、安卓工业一体机和工业平板电脑等,在交通、金融、医疗、军工等多个领域实现了应用拓展。佩特科技不仅研发技术先进,批量出货能力强大,也提供嵌入式芯片方案定制,欢迎咨询洽谈。


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