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3、嵌入式微处理器产品

        目前比较有影响的EMPU产品有:ARM公司的ARM、IBM公司的Power PC、MIPS公司 MIPS、Sun公司Sparc。

4、嵌入式数字信号处理器(EDSP)

        嵌入式DSP处理器有两个发展来源,一是DSP处理器经过单片化、EMC改造、增加片上外设成为嵌入式DSP处理器,TI公司的TMS320系列、Motorola公司的DSP56000系列等属于此范畴;二是在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器,例如Intel的MCS-296和Infineon(Siemens)的TriCore。

        DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度较快

        在数字滤波、FFT、谱分析等方面,DSP算法大量应用于嵌入式领域。 DSP芯片在机械电子的控制方面也运用广泛,如在变频器、PLC中作为它的控制核心。ARM+EDSP结构在嵌入式领域比较流行,例如低功耗端侧设备(可穿戴、物联网节点)、实时信号处理(音频、传感器)、 轻中量级端侧 AI 推理等用到这种异构多核架构。

5、嵌入式片上系统(System On Chip)

        一块硅片上实现一个更为复杂的系统,这就是SOC(System on Chip)。各种通用处理器内核和其他外围设备都将成为SOC设计公司的标准库中的器件,用标准的VHDL等硬件描述语言描述。通用系列包括 Motorola的M-Core、某些ARM系列器件、Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。专用SOC一般专用于某个/某类系统中,不为一般用户所知。

典型的Soc结构

        为解决SoC设计中遇到的难题,设计方法必须进一步优化。因此,人们提出了基于FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的SoC设计方案——可编程片上系统(System On a Programmable Chip,称为SOPC)。Altera公司、Xilinx公司、Lattice公司、QuickLogic公司等全球最重要的FPGA及EDA公司都分别推出了SOPC系统解决方案。

常用的多核架构:

  • ARM+ARM:两个内核功的能不一样。例如汽车电子控制系统:一是GPS全球卫星定位,二是人性化便捷式操作界面。
  • ARM+DSP:ARM管软件,DSP管数据处理(协处理器)。例如智能手机:ARM跑Android/Linux,DSP跑4G或5G协议栈。
  • ARM+FPGA:ARM管软件,FPGA重构为特殊功能的硬件(协处理器)。

        从计算机角度看,单片机功能太简单, 性能太差;DSP太专用, 可以看成一个外设。因此通用处理器与SOC是主要发展方向

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