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2004年全国嵌入式技术研讨会观感(一)

作者:神马 整理:本网站论文网 录入时间:2011-12-14 00:18:09

  摘要:嵌入式技术正在突飞猛进的发展,其带来的巨大的经济效益吸引了越来越多的企业和个人的关注。在2004年全国嵌入式技术研讨会中,各界学者交流了嵌入式领域技术的现状和发展趋势,并对未来的技术发展潮流作了预测,认为在下一个十年中起主导作用的将是以可编程逻辑和系统芯片为代表的可定制技术。此外,会议中还讨论了处理器、操作系统等其他嵌入式系统的关键技术和产品。

  关键词:系统芯片 可编程逻辑 嵌入式处理器 嵌入式操作系统

  

  一、综述

  本次嵌入式系统学术交流会主要设计了如下一些嵌入式的产品和技术领域,它们是单片机,嵌入式处理器,可编程逻辑,系统芯片,嵌入式操作系统,嵌入式软件以及相关的系统整合开发方法。从会议主办方的观点看,会议讨论的重点是系统芯片SOC。因此本文着重介绍在会议上得到的对于SOC的现状及将来的认识。

  二、关于SOC及SOPC

  系统芯片SOC的提出已经经历了一段不短的酝酿期,市场和技术人员都认为现在乃至将来的5年,将是SOC迅速发展并且广泛应用的黄金时间。如手机芯片,数码相机芯片是当前SOC产品的代表例子。在这种芯片上实现了具体应用所需要的特殊功能,同时包含处理器、存储器和一些标准接口,使得电子系统布局更加紧凑,功能更加强大。

  而我国同时也在强调IC设计能力的提升, 15家国家试点IC设计机构的启动,表明了国家对于IC设计的投入和观点。这些IC设计机构的工作重点也将着眼于SOC设计而决不会是一些简单的常用标准IC。微软亚洲研究院在聘用“深蓝之父”许峰雄之后,也开始了其IC设计的旅程。

  随着可编程逻辑器件的迅速发展,使用可编程逻辑器件进行系统设计逐渐成为另一个趋势。现在我们常用的可编程器件来自Altera公司,Altera公司的可编程逻辑器件已经有Flex系列升级到低端Cyclone系列和高端的Statix系列,器件内所包含的逻辑单元已经达到数百万门,时钟频率接近200MHz。同时其应用软件也完全淘汰了MaxPlusⅡ而代替以QuatusⅡ+SOPC Builder。在嵌入式系统的发展中,硬件的发展引领着时代的进步,但是这种进步必须得到开发软件的支持才能叫更多的人(我们)直接的感受到技术进步带来好处。

  为积极开发基于可编程逻辑期间的SOC产品,Altera设计开发了基于其可编程逻辑器件的处理器内核——NIOS系列,目前最新产品是NIOSⅡ,其处理能力接近150MPIS,除较高的处理能力外,Altera还希望在其可编程逻辑中同时实现多个NIOSⅡ,以实现并行处理提高运算能力。使用SOPC Builder可以方便的开发含有NIOS的可编程逻辑产品,并且提供了大量的标准外设接口,同时NIOS支持ANSI C标准,还提供了用户可重定义的指令系统。

  Altera并不是销售量最大的可编程逻辑期间供应商,业界最大的可编程逻辑期间供应商是Xilinx,因为进入中国市场较晚,并且针对学生的市场开发规模较小,使得我们对他有一些陌生。目前Xilinx正在依托国防科大实施其大学计划。

  Xilinx的可编程逻辑中也开发并投产了大量多种类的处理器,从高端的PowerPC到低端的8位处理器核应用尽有,处理能力从十几个MIPS到200个MIPS都可以找到。其中PowerPC采用硬核方式嵌入到可编程逻辑中,其高端的Vertex4中包含了两个硬核的PowerPC。其中档32位可编程逻辑处理器同NIOSⅡ处于同一档次,但由于投放市场较NIOS早半年左右,目前在性能和价格上均受到NIOSⅡ的强烈冲击。Xilinx的可编程逻辑产品线跨度更大,覆盖范围更广,逻辑资源已经达到500万门,其双PowerPC核的处理能力可达400MIPS,已经可以同Intel的Xscale媲美。

  三、比较几种流行的SOC技术

  除了在可编程逻辑上实现的系统芯片外,其他一些厂商也把目标瞄准了SOC的市场,也带来了

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