ARM架構MCU開發(fā)應用課件

ARM架構MCU開發(fā)應用復旦大學計算機系陳章龍2004.6.ARM架構MCU開發(fā)應用復旦大學計算機系陳章龍132位MCU我國MCU應用嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應用策略32位MCU2一.32位MCU一.32位MCU3ARM架構MCU開發(fā)應用課件42003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長率：11%

（主要是32位MCU強勁增長）2003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長率5ARM架構MCU開發(fā)應用課件6ARM架構MCU開發(fā)應用課件7ARM架構MCU開發(fā)應用課件8二、我國MCU應用二、我國MCU應用9我國MCU:10.2億片42.2億元4位MCU:6.6億片8位MCU:3.1億片16/32位MCU:0.75億片我國MCU:10.2億片10三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應用策略三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應用策略11SOC芯片設計嵌入式OS的porting中間件應用套件APS(ApplicationPlatformSuite)SOC芯片設計12嵌入式系統(tǒng)產業(yè)鏈芯片設計嵌入式系統(tǒng)產品芯片生產嵌入式系統(tǒng)產業(yè)鏈芯片設計嵌入式系統(tǒng)產品芯片生產132003年嵌入式處理器芯片：$100億嵌入式系統(tǒng)應用產品：$10000億2003年14嵌入式系統(tǒng)的構件的層次結構各種不同應用軟件應用平臺套件APS中間件嵌入式OS芯片嵌入式系統(tǒng)的構件的層次結構嵌入式系統(tǒng)的構件的層次結構各種不同應用軟件應用平臺套件APS15ARM架構MCU開發(fā)應用課件161.SoC芯片設計專用型SoC通用型SoC（新型MCU，EDSP，EMPU）可重構型SoC:SoPC,PSoC,CSoC,USoC1.SoC芯片設計專用型SoC17The2ndCSoC:TheA7PowerControlClockSynthesizerPower-OnResetToexternalmemoryMemoryInterfaceUnitSDRAMand/orStaticMemoriesCSIBusArbiterFour-channelDMAControllerJTAGInterfacePeripherals*2Timers*2UARTS*InterruptControl*WatchdogTimerHardwareBreakpointUnitTriscendCSoCPlatform60MHzARM7TDMI32-bitRISCARM7TDMICache*8KBytes*4-waySetAssociative*ProtectionUnitCSIBridge16KBytesScratchPadSRAM(TraceBuffer)LocalCPUBusConfigurableSystemInterconnect(CSI)busAddressBusDataBusConfigurableSystemLogic(CSL)matrixPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOSelectorSelectorConfigurableSystemInterconnectsocketSelectorSelectorSelectorSelector8KBytesCache4-channelDMA16KBytesScratchPadSRAMJTAGDebugInterfaceThe2ndCSoC:TheA7PowerCon182、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片2、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片19硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsLevel)芯片：軟/硬件協(xié)同設計OS：porting的接口硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsL20ARM架構MCU開發(fā)應用課件213、中間件和應用套件中間件：面向應用的開發(fā)應用平臺應用套件：面向應用的套件——嵌入式系統(tǒng)中軟件80%以上是重復的——應用：面向市場的個性化應用軟件3、中間件和應用套件中間件：面向應用的開發(fā)應用平臺22

Intel個人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構PCA基于StrongARM/XScale嵌入式處理器面向互聯(lián)網(wǎng)手持式設備（智能手機、PDA等）由應用子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和存儲器子系統(tǒng)組成Intel個人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構PCA23圖2PCA結構圖2PCA結構24圖3PCA應用子系統(tǒng)開放式架構圖3PCA應用子系統(tǒng)開放式架構25PCA應用子系統(tǒng)層次結構PCA應用硬件平臺嵌入式OS組件形式的集成性能中間件（多媒體應用、IP電話、音頻處理等）用戶應用PCA應用子系統(tǒng)層次結構PCA應用硬件平臺26組件開放式集成性能中間件多媒體應用IP電話音頻處理集成性能函數(shù)庫IPP圖形性能函數(shù)庫GPP組件開放式集成性能中間件多媒體應用27集成性能函數(shù)庫IPP

(IntegratedPerforamancePrimitives)跨平臺低層軟件信號處理JPEGdec/encMPEG-4、MP3、H.263譯碼算法、濾波、變換集成性能函數(shù)庫IPP

(Integrat28應用套件APS音頻套件智能手機套件應用套件APS音頻套件29嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出的嵌入式Java:嵌入式系統(tǒng)中間件嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出30ARM架構MCU開發(fā)應用課件31圖5EmergingJ2METechnology圖5EmergingJ2METechnology32IBMWebSphereEveryplaceEmbedded基于嵌入式設備(如IntelXScale)的中間件建立高效J2ME的Java虛擬機J9VM為家庭網(wǎng)關配備OSGi(OpenServicesGatewayInitative)協(xié)議IBMWebSphereEveryplaceEmb33圖4IBMWebSphereEveryplaceEmbedded圖4IBMWebSphereEveryplaceE34ARM架構MCU開發(fā)應用課件35ARM架構MCU開發(fā)應用復旦大學計算機系陳章龍2004.6.ARM架構MCU開發(fā)應用復旦大學計算機系陳章龍3632位MCU我國MCU應用嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應用策略32位MCU37一.32位MCU一.32位MCU38ARM架構MCU開發(fā)應用課件392003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長率：11%

（主要是32位MCU強勁增長）2003年：$10.4B

2004年：$12B

年增長率40ARM架構MCU開發(fā)應用課件41ARM架構MCU開發(fā)應用課件42ARM架構MCU開發(fā)應用課件43二、我國MCU應用二、我國MCU應用44我國MCU:10.2億片42.2億元4位MCU:6.6億片8位MCU:3.1億片16/32位MCU:0.75億片我國MCU:10.2億片45三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應用策略三、嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應用策略46SOC芯片設計嵌入式OS的porting中間件應用套件APS(ApplicationPlatformSuite)SOC芯片設計47嵌入式系統(tǒng)產業(yè)鏈芯片設計嵌入式系統(tǒng)產品芯片生產嵌入式系統(tǒng)產業(yè)鏈芯片設計嵌入式系統(tǒng)產品芯片生產482003年嵌入式處理器芯片：$100億嵌入式系統(tǒng)應用產品：$10000億2003年49嵌入式系統(tǒng)的構件的層次結構各種不同應用軟件應用平臺套件APS中間件嵌入式OS芯片嵌入式系統(tǒng)的構件的層次結構嵌入式系統(tǒng)的構件的層次結構各種不同應用軟件應用平臺套件APS50ARM架構MCU開發(fā)應用課件511.SoC芯片設計專用型SoC通用型SoC（新型MCU，EDSP，EMPU）可重構型SoC:SoPC,PSoC,CSoC,USoC1.SoC芯片設計專用型SoC52The2ndCSoC:TheA7PowerControlClockSynthesizerPower-OnResetToexternalmemoryMemoryInterfaceUnitSDRAMand/orStaticMemoriesCSIBusArbiterFour-channelDMAControllerJTAGInterfacePeripherals*2Timers*2UARTS*InterruptControl*WatchdogTimerHardwareBreakpointUnitTriscendCSoCPlatform60MHzARM7TDMI32-bitRISCARM7TDMICache*8KBytes*4-waySetAssociative*ProtectionUnitCSIBridge16KBytesScratchPadSRAM(TraceBuffer)LocalCPUBusConfigurableSystemInterconnect(CSI)busAddressBusDataBusConfigurableSystemLogic(CSL)matrixPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOPIOSelectorSelectorConfigurableSystemInterconnectsocketSelectorSelectorSelectorSelector8KBytesCache4-channelDMA16KBytesScratchPadSRAMJTAGDebugInterfaceThe2ndCSoC:TheA7PowerCon532、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片2、嵌入式OS的Porting嵌入式OS硬件抽象層HAL芯片54硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsLevel)芯片：軟/硬件協(xié)同設計OS：porting的接口硬件抽象層HAL

(HardworeAbstractsL55ARM架構MCU開發(fā)應用課件563、中間件和應用套件中間件：面向應用的開發(fā)應用平臺應用套件：面向應用的套件——嵌入式系統(tǒng)中軟件80%以上是重復的——應用：面向市場的個性化應用軟件3、中間件和應用套件中間件：面向應用的開發(fā)應用平臺57

Intel個人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構PCA基于StrongARM/XScale嵌入式處理器面向互聯(lián)網(wǎng)手持式設備（智能手機、PDA等）由應用子系統(tǒng)、通信子系統(tǒng)和存儲器子系統(tǒng)組成Intel個人互聯(lián)網(wǎng)用戶架構PCA58圖2PCA結構圖2PCA結構59圖3PCA應用子系統(tǒng)開放式架構圖3PCA應用子系統(tǒng)開放式架構60PCA應用子系統(tǒng)層次結構PCA應用硬件平臺嵌入式OS組件形式的集成性能中間件（多媒體應用、IP電話、音頻處理等）用戶應用PCA應用子系統(tǒng)層次結構PCA應用硬件平臺61組件開放式集成性能中間件多媒體應用IP電話音頻處理集成性能函數(shù)庫IPP圖形性能函數(shù)庫GPP組件開放式集成性能中間件多媒體應用62集成性能函數(shù)庫IPP

(IntegratedPerforamancePrimitives)跨平臺低層軟件信號處理JPEGdec/encMPEG-4、MP3、H.263譯碼算法、濾波、變換集成性能函數(shù)庫IPP

(Integrat63應用套件APS音頻套件智能手機套件應用套件APS音頻套件64嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出的嵌入式Java:嵌入式系統(tǒng)中間件嵌入式Java(J2ME)Java最初是為嵌入系統(tǒng)而提出65ARM架構MCU開發(fā)應用課件66圖5EmergingJ2ME