嵌入式處理器架構(gòu)有哪些

今天，我們已經(jīng)習(xí)慣了計算機(jī)可以執(zhí)行大量任務(wù)的事實(shí)。他們利用自己的處理能力來完成一系列任務(wù)，從計算數(shù)字到運(yùn)行程序，涵蓋從文字處理等辦公任務(wù)到會計等所有內(nèi)容。

所有計算機(jī)的工作方式都非常相似。它們具有相同的基本功能單元，并且提供相同的基本功能。

盡管計算機(jī)有許多不同的形式，從用于處理大量數(shù)據(jù)的大型計算機(jī)到筆記本電腦，甚至是嵌入在其他電子設(shè)備中的計算機(jī)，但看看這些計算機(jī)是如何工作的，可以看出它們都遵循相同的原理。

微處理器和微控制器通?？梢苑Q為微型計算機(jī)的形式。

微型計算機(jī)本質(zhì)上是任何形式的嵌入式系統(tǒng)甚至更大的獨(dú)立計算機(jī)背后的引擎。

嵌入式處理器控制器通常是一個在芯片上集成的處理器核心。嵌入式處理器控制器是一種專門設(shè)計用于嵌入式系統(tǒng)的處理器，它通常作為一個片上系統(tǒng) （SoC） 的一部分，集成了處理器核心、內(nèi)存控制器、外設(shè)接口、時鐘控制以及其他必要的硬件組件。

嵌入式處理器控制器與一般用于計算機(jī)或服務(wù)器的處理器（如x86架構(gòu)的處理器）也不同。嵌入式處理器控制器通常具有較低的功耗、小尺寸和可靠性，以滿足嵌入式系統(tǒng)的特殊需求。它們通常集成在嵌入式系統(tǒng)的硬件板上，用于控制和運(yùn)行嵌入式設(shè)備。

嵌入式處理器控制器的集成架構(gòu)使得它們更適合于嵌入式系統(tǒng)的資源有限、功耗敏感和實(shí)時需求。通過集成在芯片上，嵌入式處理器控制器能夠提供更高的性能和更好的資源利用效率，并可與其他芯片上的組件（如內(nèi)存、外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)接口等）進(jìn)行緊密集成和通信。

嵌入式處理器定義

嵌入式處理器可以定義為以微處理器或微控制器作為其中央處理單元的小型、相對便宜的計算單元。它還包括內(nèi)存和輸入/輸出 （I/O） 設(shè)施。

無論計算機(jī)采用何種形式，基本的處理引擎本質(zhì)上都是一樣的。它由許多元件組成，每個元件執(zhí)行不同的功能，使整個微型計算機(jī)能夠運(yùn)行。

計算機(jī)或嵌入式處理引擎中的主要元素包括：

處理器/CPU：處理器，或者更準(zhǔn)確地說，中央處理器是在計算機(jī)內(nèi)進(jìn)行邏輯處理的電路塊。它允許執(zhí)行加法減法和其他功能。

只讀存儲器，ROM：ROM通常用于在計算機(jī)內(nèi)部存儲程序。在較大的計算機(jī)中，它用于存儲啟動程序，但在嵌入式處理器和計算系統(tǒng)中，它用于存儲所有程序。與RAM不同，ROM是一種永久性的存儲形式，在斷電時不會丟失其內(nèi)容。某些形式的ROM是可重新編程的，當(dāng)設(shè)置了正確的條件時，程序數(shù)據(jù)可以更新。這種形式的 ROM 稱為可編程只讀存儲器或 PROM。

隨機(jī)存取存儲器、RAM：計算機(jī)或處理器的RAM元件用于臨時存儲程序數(shù)據(jù)或指令。數(shù)據(jù)可以隨時寫入 RAM，處理器 RAM 的一個重要特征是它在斷電時會丟失日期。RAM 有兩種形式 - 靜態(tài)和動態(tài)。

動態(tài)RAM：動態(tài)RAM用于計算機(jī)或任何形式的處理器，是RAM的主要形式，用于存儲大部分?jǐn)?shù)據(jù)。它比靜態(tài) RAM 更密集，但比靜態(tài) RAM 慢。

靜態(tài)RAM：這種形式的 RAM 與某些處理器一起使用，尤其是在計算機(jī)中用于緩存內(nèi)存 - 用于頻繁訪問數(shù)據(jù)的內(nèi)存。它比動態(tài) RAM 更快，但密度較低。

接口：接口或 I/O 代表輸入/輸出是整個計算機(jī)與外界交互的方式。

數(shù)據(jù)總線：數(shù)據(jù)總線是數(shù)據(jù)總線，由幾條用于長傳數(shù)據(jù)的線路組成。數(shù)據(jù)總線通常用于一次發(fā)送完整字節(jié)的數(shù)據(jù)，即位并行和字節(jié)串行。因此，系統(tǒng)要求行數(shù)等于每個字節(jié)中的字節(jié)數(shù)。因此，通常數(shù)據(jù)總線寬度可以是4、8、16、32、64位寬，具體取決于系統(tǒng)。

計算機(jī)的處理器硬件可以采用多種物理形式。它可以是用于大量處理的大型機(jī)，也可以是臺式計算機(jī)，也可以是基于微控制器的小型系統(tǒng)，用于僅需要少量或處理的特定任務(wù)。無論要求如何，計算機(jī)處理器都將具有相同的基本結(jié)構(gòu)和相同的基本電路塊。

嵌入式處理器架構(gòu)有哪些

嵌入式處理器架構(gòu)是專門設(shè)計用于嵌入式系統(tǒng)的處理器架構(gòu)。以下是一些常見的嵌入式處理器架構(gòu)：

1. ARM架構(gòu)：ARM（Advanced RISC Machines）是一種廣泛使用的嵌入式處理器架構(gòu)，具有低功耗、高性能和可擴(kuò)展性的特點(diǎn)。ARM架構(gòu)涵蓋了多個系列，包括Cortex-A系列（面向高性能嵌入式系統(tǒng)），Cortex-R系列（面向?qū)崟r嵌入式系統(tǒng)）和Cortex-M系列（面向微控制器和低功耗應(yīng)用）等。

2. MIPS架構(gòu)：MIPS（Microprocessor without Interlocked Pipelined Stages）是另一種常見的嵌入式處理器架構(gòu)，特點(diǎn)是高性能和低功耗。MIPS架構(gòu)廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)字電視、路由器等嵌入式系統(tǒng)。

3. Power Architecture：Power Architecture是一種由IBM開發(fā)的處理器架構(gòu)，主要應(yīng)用于嵌入式和嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域。它具有高性能和可擴(kuò)展性，并且在工業(yè)控制、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、汽車電子等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

4. x86架構(gòu)：x86是一種廣泛使用于個人電腦和服務(wù)器的處理器架構(gòu)，但也有一些x86架構(gòu)的嵌入式處理器。x86架構(gòu)的嵌入式處理器通常應(yīng)用于一些高性能和多功能的嵌入式系統(tǒng)。

除了上述架構(gòu)之外，還有一些其他的嵌入式處理器架構(gòu)，如Blackfin架構(gòu)、SuperH架構(gòu)、PIC架構(gòu)等，這些架構(gòu)都針對不同的應(yīng)用領(lǐng)域和需求而設(shè)計，具有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢。選擇適合的嵌入式處理器架構(gòu)取決于具體的應(yīng)用需求、功耗要求和性能要求等因素。

審核編輯：黃飛