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嵌入式处理器与普通处理器的区别在哪里?


arm处理器在全球范围的流行,32位的RISC嵌入式处理器已经成为嵌入式应用和设计的主流。与国内大量应用的8位单片机相比,32位的嵌入式CPU有着非常大的优势,它为嵌入式设计带来丰富的硬件功能和额外的性能,使得整个嵌入式系统的升级只需通过软件的升级即可实现。而8位处理器通常受到的64K软件限制也不存在了,设计者几乎可以任意选择多任务操作系统,并将应用软件设计得复杂庞大,真正体现“硬件软件化”的设计思想。

目前,国内熟悉8位处理器开发的工程师非常多,开发工具和手段也很丰富,并且价格较低。而32位处理器的开发与8位处理器的开发则有着许多明显的不同。

由于32位CPU的资源丰富,指令集相对庞大,而且,系统软件比较复杂,所以,通常在开发时要选用相应的RTOS来对应用软件中的各个任务进行调度。软件设计工程师需要学习全新的RTOS技术,掌握底层软件、系统软件和应用软件的设计和调试方法。这对于开发者来说是一个新的挑战。

当然,RTOS的引入,也将给嵌入式开发商带来软件的模块化和可移植化等好处,为软件的工程化管理做好准备。

在开发8位处理器时,通常采用在线仿真器ICE(In-Circuit-Emulator),ICE通过插座或者相应的夹具替代CPU来进行仿真和开发工作。而对于32位嵌入式处理器来说,因其过高的时钟频率(50MHZ 至400MHZ以上)和复杂的封装形式(如BGA)导致ICE很难胜任开发工具的工作。CPU厂商借助于边界扫描接口(JTAG口)来提供调试信息,供开发者进行开发。

JTAG口通常是一个14Pin或20Pin的插座,JTAG调试器(或称JTAG仿真器)因为可直接从CPU获取调试信息而使得该产品的设计简化,从而使得价格要低于ICE。对于一个8位的系统开发来说,设计者只需按照硬件设计及调试、软件(汇编或C语言)编程、定位引导、软件调试、系统联调等过程来进行即可,应用软件的开发通常在硬件之后,且应用软件包是不能通用的。

对于一个32位的嵌入式系统则不同。在硬件设计开发的同时,需要有实时多任务操作系统环境,软件工程师可以同时进行应用软件包的开发和调试。在硬件调试结束时,应进行BSP(板级支持包)的设计和调试。在BSP调试通过后,方可进行系统软件和应用软件的联调。通常应用软件的开发可以单独进行。更换CPU 或硬件平台后,应用软件包是通用的(要基于同样的RTOS)。

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嵌入式软件开发和硬件开发区别

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