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ARM芯片选择的一般原则

发布时间:2021-09-08 发布时间:
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1.1ARM芯核
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
managementunit)功能的ARM芯片,ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都带有MMU功能。而
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。

1.2系统时钟控制器
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-
133MHz,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。
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
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
提供不同频率的时钟,如PHILIPS公司的SAA7550等芯片。

1.3内部存储器容量
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。

1.4USB接口
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。

1.5GPIO数量
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
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。

1.6中断控制器
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
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
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
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
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
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
间。

1.7IIS(IntegrateInterfaceofSound)接口
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。

1.8nWAIT信号
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
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
DSP协处理器时,此信号也是必需的。

1.9RTC(RealTimeClock)
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
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。

1.10LCD控制器
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
置LCD控制器的ARM芯片如S1C2410较为适宜。

1.11PWM输出
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。

1.12ADC和DAC
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
了一个16位立体声音频ADC和DAC,并且带耳机驱动。

1.13扩展总线
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
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。

1.14UART和IrDA
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
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
L7205。
1.15DSP协处理器
ARM+DSP结构的ARM芯片

1.16内置FPGA
有些ARM芯片内置有FPGA,适合于通讯等领域。

1.17时钟计数器和看门狗
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。
1.18电源管理功能

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。

1.19DMA控制器
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
对CPU资源的占用。

另外,还可以选择的内部功能部件有:HDLC,SDLC,CD-ROMDecoder,EthernetMAC,VGA
controller,DC-DC。可以选择的内置接口有:IIC,SPDIF,CAN,SPI,PCI,PCMCIA。
最后需要注意的是封装问题。


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