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ARM芯片选择的一般原则

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发表于 2021-5-28 14:42 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式

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1.1ARM芯核
; P0 }0 y, L, j. H& v1 c% `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(memory
- \: l: P# n7 W: gmanagementunit)功能的ARM芯片,ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都带有MMU功能。而
  w7 _8 q/ V) v5 VARM7TDMI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。  K, Q* d1 S" Z, ?
9 c/ y' @- q: [( k. r
1.2系统时钟控制器
/ {1 ?2 a+ N% r! i9 n2 _$ D- c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-3 ]  ^* p1 V% W' z3 s* m
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。
+ W  \* ^. }2 g6 w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& S# }% a& {  P8 |9 h; o
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
1 C4 i+ r) M% `提供不同频率的时钟,如PHILIPS公司的SAA7550等芯片。# T, T& F. X  q, G

* X+ {; |1 G- d8 R  r1.3内部存储器容量! g4 D( Y3 A# j) e+ A) q# O% p
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。
. |2 }: W. o3 N/ H1 n1 t& o* p3 n' ?# R+ |1 _1 {
1.4USB接口, @- V3 ]3 C) ?: ?& n
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。
. f( T% H( E% d( w% n" Q
, o; A" i: k0 z- N+ ]/ A, M1.5GPIO数量" Y  j8 q* N2 |, D1 D( w) P$ X
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
% T$ N4 g& G7 g; y5 e. v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。7 \4 `; l; c( p, s/ V2 m" t# L% `

1 \' x. l$ R: {/ @+ v1.6中断控制器
, i9 u/ \* D6 `' k8 qARM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) N  G" F" M: K3 I; S7 ?# A9 ?
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0 }/ L2 ~/ T2 d5 w6 f2 J
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+ e0 i& K' \) x6 J. X: j2 B# X
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
  C+ J+ |7 j7 X  z- N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% V: _7 D- {. g: i: V5 c
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# |0 O  t$ x) r9 @4 |: i
间。2 N! P9 j; t" F2 w# e

1 i- l, w* g& o+ a  Q9 K5 k# O9 U1.7IIS(IntegrateInteRFaceofSound)接口/ t7 F  q1 X% w
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。
* a; {: [# M2 y# y, |* `* D( d- E- q: }: h' |
1.8nWAIT信号
. c( }: N8 I9 P: g0 q( S7 m9 ^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
8 m9 f# v* E) m1 Q- ^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4 }- X3 j3 o4 v. c
DSP协处理器时,此信号也是必需的。
& @; Y3 r9 ?  [  d6 @) N0 ]  f: w2 A9 {9 V2 H7 N
1.9RTC(RealTimeClock)2 a! c  P: p/ L0 n
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0 M; z/ o8 D- ~) V6 [% B
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。
. T! s  g1 K/ m, F5 v7 d0 J  O2 V* T: `- `
1.10LCD控制器# q* Y, l7 X8 `! p0 `8 @
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' ^, o3 I9 \2 Y1 ~
置LCD控制器的ARM芯片如S1C2410较为适宜。) |& V& L5 _4 D; t, c, T- |
5 y5 L" v7 E$ i( s
1.11PWM输出
  F- ~! v. _  ~( {) l3 X2 ]  v有些ARM芯片有2~8路PWM输出,可以用于电机控制或语音输出等场合。
8 B4 n& ~& n) z/ l9 B* C
" g$ H8 z( i, ^* d7 i4 [$ C1.12ADC和DAC
7 c5 M3 A) c1 q4 Y3 z有些ARM芯片内置2~8通道8~12位通用ADC,可以用于电池检测、触摸屏和温度监测等。PHILIPS的SAA7750更是内置
  r% I; n# z9 |了一个16位立体声音频ADC和DAC,并且带耳机驱动。
! q) G2 `( n7 Z: C$ s! i3 P* J* S4 L. t8 o
1.13扩展总线- t2 F* R& S2 `7 _/ B& d7 V/ `0 g
大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM扩展接口,不同的ARM芯片可以扩展的芯片数量即片选线数量不同,外部数据
1 R4 K& d* t% F0 G: O; o  e总线有8位、16位或32位。某些特殊应用的ARM芯片如德国Micronas的PUC3030A没有外部扩展功能。+ w. M  G, H: A- L6 ]
- W/ T# j# y! O2 {# u1 D
1.14UART和IrDA
# j2 \" `, J2 G; p5 W几乎所有的ARM芯片都具有1~2个UART接口,可以用于和PC机通讯或用Angel进行调试。一般的ARM芯片通讯波特率7 A9 M0 [& v% j+ ?7 k" Y
为115,200bps,少数专为蓝牙技术应用设计的ARM芯片的UART通讯波特率可以达到920Kbps,如Linkup公司的
; R+ E$ g, G' h! m8 I, j3 Z, eL7205。$ ~' K6 A$ j+ [5 O2 S
1.15DSP协处理器
" o) M1 A, z. o6 YARM+DSP结构的ARM芯片
: @3 h7 j+ Z" f2 n# D
+ F- N: L5 u9 s) K7 W) Z1.16内置FPGA
( {) T3 t$ i) Z0 s. E有些ARM芯片内置有FPGA,适合于通讯等领域。2 a+ t5 N6 |" T' `* C

0 ^7 P+ @4 [7 v& I( b, Q' ^8 \% S6 q! P1.17时钟计数器和看门狗! [& j6 m1 Q) ?5 H2 a
一般ARM芯片都具有2~4个16位或32位时钟计数器和一个看门狗计数器。
8 ]6 q: k' Y2 \" u1.18电源管理功能
+ g+ Z- p& J9 U  X4 u. ?2 x- b3 E- U5 r. T7 @
ARM芯片的耗电量与工作频率成正比,一般ARM芯片都有低功耗模式、睡眠模式和关闭模式。8 ]7 u4 a0 B. ^: }6 k6 {. {
- l3 T3 J# ]' p
1.19DMA控制器: x  e, J& K# h; X, n- D( ~' K* J
有些ARM芯片内部集成有DMA(DirectMemoryAccess)ue584可以和硬盘等外部设备高速交换数据,同时减少数据交换时
0 c# [0 M( K4 P对CPU资源的占用。
5 @$ g7 W# L& M5 c
2 N5 o! X& m, @另外,还可以选择的内部功能部件有:HDLC,SDLC,CD-ROMDecoder,EthernetMAC,VGA
7 ^& M/ N) b- fcontroller,DC-DC。可以选择的内置接口有:IIC,SPDIF,CAN,SPI,PCI,PCMCIA。: F" I7 n% Z8 E2 m9 |
最后需要注意的是封装问题。
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  • TA的每日心情
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    2022-12-5 15:37
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    [LV.1]初来乍到

    3#
    发表于 2021-5-28 17:09 | 只看该作者
    大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM扩展接口,不同的ARM芯片可以扩展的芯片数量即片选线数量不同
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-27 15:46
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    [LV.2]偶尔看看I

    2#
    发表于 2021-5-28 15:51 | 只看该作者
    学习了,选择要注意的东西还挺多的
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