嵌入式主流處理器有哪些?這里簡直“滿漢全席”
時間：2018-07-17 來源：未知
嵌入式現在發展這么快，很多人都投身到嵌入式的學習中來了，很多人都會對嵌入式處理器有或多或少的疑惑，而且這也是學習嵌入式必須要了解學習的，那么問題來了，嵌入式處理器是什么，嵌入式主流的處理器有哪些呢?我想學過嵌入式的人應該是知道一些嵌入式處理器，以及一小部分主流處理器，在這里給你更全的。
首先我們要先來了解嵌入式處理器，不然的話會對接下來嵌入式處理器分類會有疑惑。嵌入式處理器是嵌入式系統的核心，是控制、輔助系統運行的硬件單元，他的范圍廣闊，應用廣，由最初的4位到現在的32位，這都是嵌入式處理器的發展。
現在有嵌入式功能特點的處理器已經超過1000種了，流行體系結構包括MCU，MPU等30多個系列。就對于嵌入式系統的廣闊發展，很多半導體廠商都在大規模生產嵌入式處理器，并且公司自主設計處理器也已經成為了未來嵌入式領域的一大趨勢
嵌入式處理器做為嵌入式系統的核心，嵌入式處理器擔負著控制、系統工作的重要任務，使宿主設備功能智能化、靈活設計和操作簡便。為合理高效的完成這些任務，一般說，嵌入式處理器具有以下特點：很強的實時多任務支持能力，存儲區保護功能，可擴展的微處理器結構，較強的中斷處理能力，低功耗。
那么就來看嵌入式主流的處理器都有哪些
(1)嵌入式ARM微處理器(嵌入式微處理器結構)
ARM微處理器的由來與發展
ARM(Advanced RISC Machines)，既可以認為是一個公司的名字，也可以認為是對一類微處理器的通稱，還可以認為是一種技術的名字。目前，采用ARM技術知識產權(IP)核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器。它是一種高性能、低功耗的32位微處器，它被廣泛應用于嵌入式系統中。基于ARM技術的微處理器應用約占據了32位RISC微處理器75%以上的市場份額，ARM技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。ARM9代表了ARM公司主流的處理器，已經在手持電話、機頂盒、數碼像機、GPS、個人數字助理以及因特網設備等方面有了廣泛的應用。
ARM微處理器的應用領域
ARM微處理器是目前應用領域非常廣的處理器，到目前為止，ARM微處理器及技術的應用幾乎已經遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網絡系統、無線系統等各類產品市場，深入到各個領域。
1、工業控制領域：作為32的RISC架構，基于ARM核的微控制器芯片不但占據了高端微控制器市場的大部分市場份額，同時也逐漸向低端微控制器應用領域擴展，ARM微控制器的低功耗、高性價比，向傳統的8位/16位微控制器提出了挑戰。
2、無線通訊領域：目前已有超過85%的無線通訊設備采用了ARM技術，ARM以其高性能和低成本，在該領域的地位日益鞏固。
3、網絡應用：隨著寬帶技術的推廣，采用ARM技術的ADSL芯片正逐步獲得競爭優勢。此外，ARM在語音及視頻處理上行了優化，并獲得廣泛支持，也對DSP的應用領域提出了挑戰。
4、消費類電子產品：ARM技術在目前流行的數字音頻播放器、數字機頂盒和游戲機中得到廣泛采用。
5、成像和安全產品：現在流行的數碼相機和打印機中絕大部分采用ARM技術。手機中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術。
基于RISC架構的ARM微處理器的特點
1、體積小、低功耗、低成本、高性能;
2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件;
3、大量使用寄存器，指令執行速度更快;
4、大多數數據操作都在寄存器中完成;
5、尋址方式靈活簡單，執行效率高;
6、指令長度固定;
(2)嵌入式MIPS處理器
MIPS處理器的發展概述
MIPS是世界上很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思是“無內部互鎖流水級的微處理器”(MicroprocessorwithouTInterlockedpipedstages) ，其機制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數據相關問題。MIPS技術公司是是美國著名的芯片設計公司，采用精簡指令系統計算結構(RISC)來設計芯片，它設計制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面占有重要地位。
MIPS的系統結構及設計理念比較先進，其指令系統經過通用處理器指令體系MIPSI、MIPSII、MIPSIII、MIPSIV到MIPSV，嵌入式指令體系MIPS16、MIPS32到MIPS64的發展已經十分成熟。
在設計理念上MIPS強調軟硬件協同提高性能，同時簡化硬件設計。和英特爾采用的復雜指令系統計算結構(CISC)相比，RISC具有設計更簡單、設計周期更短等優點，并可以應用更多先進的技術，開發更快的下一代處理器。
MIPS是出現最早的商業RISC架構芯片之一，新的架構集成了所有原來MIPS指令集，并增加了許多更強大的功能。
MIPS處理器的應用
MIPS在通用方面，MIPSR系列微處理器用于構建SGI的高性能工作站、服務器和超級計算機系統。在嵌入式方面，MIPSK系列微處理器是目前僅次于ARM的用得最多的處理器之一(1999年以前MIPS是世界上用得最多的處理器)，其應用領域覆蓋游戲機、路由器、激光打印機、掌上電腦等各個方面。
(3)嵌入式DSP處理器
DSP是在模擬信號變換成數字信號以后進行高速實時處理的專用處理器，其處理速度比最快的CPU還快10～50倍。在當今的數字化時代背景下，DSP己成為通信、計算機、消費類電子產品等領域的基礎器件。業內人士預言，DSP將是未來集成電路中發展最快的電子產品，并成為電子產品更新換代的決定因素。
DSP是屬于ModifiedHarvard架構，即它具有兩條內部總線：數據總線、程序總線。程序與數據存儲空間分開，各有獨立的地址總線和數據總線，取址和讀數可以同時進行，目前已達到90億次浮點運算/秒(9000MFLOPS)。它采用流水作業，每條指令的執行劃分為取指令、譯碼、取數、執行等若干步驟，由片內多個功能單元分別完成。相當于多條指令并行執行，從而大大提高了運算速度。乘法指令在單周期內完成，優化卷積、數字濾波、FFT、相關、矩陣運算等算法中的大量重復乘法。采用循環尋址(Circularaddressing)位倒序，(bit-reversed)等特殊指令使FFT、卷積等運算中的尋址、排序及計算速度大大提高。1024點FFT的時間已小于1μs。具有獨立的DMA總線和控制器，有一組或多組獨立的DMA總線，與CPU的程序、數據總線并行工作，在不影響CPU工作的條件下，DMA速度已達800Mbyte/s以上。多處理器接口。使多個處理器可以很方便的并行或串行工作以提高處理速度。
DSP處理器經過單片化、EMC改造、增加片上外設，或在通用單片機或SOC中增加DSP協處理器，從而發展成為嵌入式DSP處理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor，EDSP)，推動嵌入式DSP處理器發展的因素主要是嵌入式系統的智能化。目前TI、ADI、Freescale、CEVA等半導體廠商在這一領域擁有很強的實力。
DSP通用DSP的主要市場在于通信應用，而嵌入式DSP則主要應用于消費電子產品，比如DVD播放器和刻錄機、機頂盒、音視頻接收設備、MP3播放器和數碼相機等。但是，WLAN、DSL和線纜寬帶網絡等通信芯片也帶有嵌入式DSP。
(4)PowerPC
PowerPC體系結構規范(PowerPCArchitectureSpecificaTIon)是在二十世紀九十年代，由IBM(國際商用機器公司)、Apple(蘋果公司)和Motorola(摩托羅拉)公司開發的芯片，并制造出基于PowerPC的多處理器計算機。
PowerPC架構的特點是可伸縮性好、方便靈活。它是一個64位規范(也包含32位子集)。幾乎所有常規可用的PowerPC(除了新型號IBMRS/6000和所有IBMpSeries高端服務器)都是32位的。
PowerPC市場占有率不是很高，但在通信系統的控制和管理中用得很多。
(5)嵌入式X86處理器
x86是一個Intel通用計算機系列的標準編號縮寫，也標識一套通用的計算機指令集合，X與處理器沒有任何關系，它是一個對所有*86系統的簡單的通配符定義，例如：i386，586，奔騰(Pentium)。由于早期Intel的CPU編號都是如8086，80286來編號，由于這整個系列的CPU都是指令兼容的，所以都用X86來標識所使用的指令集合如今的奔騰，P2，P4，賽揚系列都是支持X86指令系統的，所以都屬于X86家族。
x86以無可比擬的性能價格比優勢成為計算平臺的標準。但是x86仍然基于32位技術——對于高端的企業級服務器與工作站應用無能為力。與ARM架構的產品相比，嵌入式X86處理器普遍擁有高得多的性能，但功耗也高了許多，盡管依然可以維持無風扇運行狀態，但根本無法用于PDA、智能手機等完全依*電池運作的掌上計算產品。真正對嵌入式X86處理器產生需求的是網絡終端、瘦客戶機、廉價/低能耗型PC、家庭消費電子產品、POS終端機等要求PC軟件延續性的領域，對應設備體積相對較大，不依*電池運行，但要求具有較高的性能、低能耗、低噪音和高可靠性等優點。2006年X86推出了首款雙核處理器。
X86和ARM、MIPS相比，X86架構的嵌入式處理器應用范圍要狹窄一些。它主要應用于桌面端和低端服務器處理器。
嵌入式主流的處理器就都在這里了，學習處理器，就應該從各方面來學習
