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ARM芯片选择的一般原则

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发表于 2021-4-26 14:35 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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1.1ARM芯核
5 Q+ Z+ c' p8 W  U# W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
: N# a- s- l- w* Pmanagementunit)功能的ARM芯片,ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都带有MMU功能。而3 Z1 Z! f9 y$ a; B, p3 O& |
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。
9 ~4 f6 b; m7 n8 S, d
( j3 M: P" Q, g. n1 W/ B1.2系统时钟控制器
& U' G6 Y& ~( L6 D( m& M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-
: n8 j4 m6 z1 ~* m) a$ a8 Q) D, c8 k133MHz,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。
  f4 J8 |6 g1 V4 a$ H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6 ?- z# |7 C( Y3 j
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
' l% [2 ?. b1 J& H/ J! R& `$ J* Q提供不同频率的时钟,如PHILIPS公司的SAA7550等芯片。3 x4 h8 `6 D$ o

. }- O" ^" C* q6 f4 S1.3内部存储器容量1 u0 c1 ~- R  L' x& l
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。: g3 _  _* b( \

+ R4 V- ]9 D7 u. r% T: e1.4USB接口2 G( e2 j. ^* ~9 ]
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。- i, W5 n" d9 U4 [/ N

" c1 `* ^4 c, t+ f1.5GPIO数量5 f8 \: X0 E% \7 @# r
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( [' c' s- Z( K# c$ s) g
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。' k( c6 f6 ]( Z! y& I3 q1 I  U

5 e9 `: D4 U! n- f! n- r6 I1.6中断控制器! Q( M: D" m2 e. G4 ]
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  F: F  q: @! ]2 t5 p
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9 B' c* P5 s' ]% a  r$ a
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
% O, Q* Y, l4 ]" W; q0 h! P( M2 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
  M3 C8 {2 v5 u% r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
7 f' f8 Q, y; w2 b3 w$ @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; w1 ]+ i4 R7 A" I6 a* E3 _# L  d# i
间。- p' Y. a2 g' D
5 c) m/ S+ j) }2 A* x
1.7IIS(IntegrateInteRFaceofSound)接口2 J0 @( L- {/ i) z9 v
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。. z% K2 s# Z$ @8 f8 ?. y
  u! j( r% O0 K  f0 P& {, |& w
1.8nWAIT信号
3 q8 _" Z' f' d4 f2 t6 o( W  n- V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/ I+ c5 I! x7 T+ Y3 ]- J! z
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; |' x1 O2 `' h$ O
DSP协处理器时,此信号也是必需的。
: z4 w! b2 J9 u2 P* e
. ~2 \) Y6 `& h/ S1.9RTC(RealTimeClock)
0 F) Q8 u' s; Q1 K& c+ T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' c4 |5 e8 J1 F
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。
. H5 K* @% V, R" L) J
" ]7 t! F- z) ?, ~/ V2 j, A1.10LCD控制器
" _; j, X* P" Z" }3 D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; u  ^% D, g" x1 z9 r# k* ^
置LCD控制器的ARM芯片如S1C2410较为适宜。
, |3 s6 k$ U- x5 d( r5 D* l
. [& r. a! m- M/ c6 B1.11PWM输出& O- |. F0 W8 R9 W/ e6 L
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。+ U& s) I  w0 U% N$ R$ D

3 f( }, H* v7 ?& @8 Q  ^( L1.12ADC和DAC
- D2 @, H6 |: n. k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. d  U/ ^0 ~+ H7 m, d1 \: h
了一个16位立体声音频ADC和DAC,并且带耳机驱动。
1 k* y" n2 `% Q2 B/ c1 z% q/ f1 E" z) ^# `' S$ U0 ^1 P0 q
1.13扩展总线
0 E1 j3 @$ T1 M3 U$ U" H: R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
7 |% Q  G. K. `, V& M4 w2 S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。
3 u, Q  S: \3 x! v6 Y4 e: d" V# z0 h7 y( g8 y
1.14UART和IrDA3 o7 X8 p' f' T2 t8 _
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
1 I, w. w/ e+ \' ]1 g$ Q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
$ ]4 n# s; Z1 lL7205。
5 w# ^# H) Y8 k; I8 C. q: S1.15DSP协处理器
0 @: s3 Q% [* E" J& `* p2 ^ARM+DSP结构的ARM芯片; w% O3 w- `7 \- P: {
. t1 v) j$ ~, a1 z6 `
1.16内置FPGA
( f8 G9 H! v& v! Z9 v% C# `, O有些ARM芯片内置有FPGA,适合于通讯等领域。# e, l: q6 [$ m8 Z2 A2 m
- C& c# }) m. O; E6 x* ^; ?
1.17时钟计数器和看门狗
+ I8 r' [7 ]# z6 I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。* ^2 T4 F0 d, I$ p, {
1.18电源管理功能
! \) T1 w( n0 T8 x- C; Q9 A( P4 ~( _! p( B4 p3 \4 C; s3 f
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。
, v- N- p2 u) b# ~0 M2 p" Y; U& Z" H* X7 @
1.19DMA控制器/ I4 E% a! _& e3 {( F9 B# K% u
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+ |/ S. c8 E+ f4 A9 I
对CPU资源的占用。
3 i  Z8 g' e) _" w2 `" i6 N: w8 }0 S; ?0 u
另外,还可以选择的内部功能部件有:HDLC,SDLC,CD-ROMDecoder,EthernetMAC,VGA( `: ^* u* |( V  |( N: p! G
controller,DC-DC。可以选择的内置接口有:IIC,SPDIF,CAN,SPI,PCI,PCMCIA。- d3 \; L0 ]+ I8 Z/ r
最后需要注意的是封装问题。
# @8 v: D, a1 n) {, A# f% t: q
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