ARM架构MCU开发应用

ARM架构MCU开发应用复旦大学计算机系陈章龙2004.6.•32位MCU•我国MCU应用•嵌入式系统的开发应用策略一.32位MCU2003年：$10.4B2004年：$12B年增长率：11%（主要是32位MCU强劲增长）二、我国MCU应用•我国MCU:10.2亿片42.2亿元•4位MCU:6.6亿片•8位MCU:3.1亿片•16/32位MCU:0.75亿片三、嵌入式系统的开发应用策略•SOC芯片设计•嵌入式OS的porting•中间件•应用套件APS(ApplicationPlatformSuite)嵌入式系统产业链芯片设计嵌入式系统产品芯片生产2003年嵌入式处理器芯片：$100亿嵌入式系统应用产品：$10000亿嵌入式系统的构件的层次结构各种不同应用软件应用平台套件APS中间件嵌入式OS芯片嵌入式系统的构件的层次结构1.SoC芯片设计•专用型SoC•通用型SoC（新型MCU，EDSP，EMPU）•可重构型SoC:SoPC,PSoC,CSoC,USoCThe2ndCSoC:TheA7PowerControlClockSynthesizerPower-OnResetToexternalmemoryMemoryInterfaceUnitSDRAMand/orStaticMemoriesCSIBusArbiterFour-channelDMAControllerJTAGInterfacePeripherals*2Timers*2UARTS*InterruptControl*WatchdogTimerHardwareBreakpointUnitTriscendCSoCPlatform60MHzARM7TDMI32-bitRISCARM7TDMICache*8KBytes*4-waySetAssociative*ProtectionUnitCSIBridge16KBytesScratchPadSRAM(TraceBuffer)LocalCPUBusConfigurableSystemInterconnect(CSI)busAddressBusDataBusConfigurableSystemLogic(CSL)matrixPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOSelectorSelectorConfigurableSystemInterconnectsocketSelectorSelectorSelectorSelector8KBytesCache4-channelDMA16KBytesScratchPadSRAMJTAGDebugInterface2、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象层HAL芯片硬件抽象层HAL(HardworeAbstractsLevel)•芯片：软/硬件协同设计•OS：porting的接口3、中间件和应用套件•中间件：面向应用的开发应用平台•应用套件：面向应用的套件——嵌入式系统中软件80%以上是重复的——应用：面向市场的个性化应用软件Intel个人互联网用户架构PCA基于StrongARM/XScale嵌入式处理器面向互联网手持式设备（智能手机、PDA等）由应用子系统、通信子系统和存储器子系统组成图2PCA结构图3PCA应用子系统开放式架构PCA应用子系统层次结构PCA应用硬件平台嵌入式OS组件形式的集成性能中间件（多媒体应用、IP电话、音频处理等）用户应用组件开放式集成性能中间件•多媒体应用•IP电话•音频处理•集成性能函数库IPP•图形性能函数库GPP集成性能函数库IPP(IntegratedPerforamancePrimitives)跨平台低层软件信号处理JPEGdec/encMPEG-4、MP3、H.263译码算法、滤波、变换应用套件APS•音频套件•智能手机套件嵌入式Java(J2ME)•Java最初是为嵌入系统而提出的•嵌入式Java:嵌入式系统中间件图5EmergingJ2METechnologyIBMWebSphereEveryplaceEmbedded基于嵌入式设备(如IntelXScale)的中间件建立高效J2ME的Java虚拟机J9VM为家庭网关配备OSGi(OpenServicesGatewayInitative)协议图4IBMWebSphereEveryplaceEmbedded