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1、ARMARM 系列芯片分析与选型系列芯片分析与选型1.1.ARMARM 公司及相关产品介绍公司及相关产品介绍ARM 公司于 1991 年成立于英国剑桥，主要出售 ARM IP 的授权。目前，ARM处理器(即采用 ARM IP 核的处理器)已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场。ARM 处理器应用占据了 32 位 RISC微处理器很大的市场，ARM 技术已渗入生活的各个方面。目前市面上常见的 ARM 处理器架构可分为 ARM7、ARM9、ARM10、ARM11 以及Cortex 系列，每个系列又包括很多种 IP 内核的产品。ARM 也是嵌入式处理器中首先推出多
2、核架构的厂商。生产 ARM 芯片的厂家很多，主流半导体厂商的产品比较齐全，供货也相对更有保障。Samsung、NXP、 Cirrus Logic、Atmel、Freescale、TI、ST、Winbond 等主流半导体厂商的 ARM 芯片产品列表见本刊网站，其中有些产品已供货，有些正在样片阶段，有些正在开发，还有许多产品不支持外部存储器的扩展。 2.2.主要主要 ARMARM 芯片供应商芯片供应商 目前可以提供 ARM 芯片的著名欧美半导体公司有：英特尔、德洲仪器、三星半导体、摩托罗拉、飞利浦半导体、 意法半导体、亿恒半导体、科胜讯、ADI 公司、安捷伦、高通公司、Atmel、Intersil
3、、Alcatel、Altera、Cirrus Logic、Linkup、Parthus、LSI logic、Micronas, silicon Wave、Virata、Portalplayer inc.、NetSilicon,Parthus。的许多著名半导体公司如东芝、三菱半导体、爱普生、富士通半导体、松下半导体等公司较早期都大力投入开发了自主的 32 位 CPU 结构，但现在都转向购买 ARM 公司的芯核进行新产品设计。由于它们购买 ARM 版权较晚，现在还没有可以销售的 ARM 芯片，而 OKI、NEC、AKM、OAK、Sharp、Sanyo、Sony、Rohm 等半导体公司目前都已经批量
4、生产了 ARM 芯片。韩国的现代半导体公司也生产提供 ARM 芯片。另外，国外也有很多设备制造商采用 ARM 公司的芯核设计自己的专用芯片，如美国的IBM、3COM 和新加坡的创新科技等。我国台湾地区可以提供 ARM 芯片的公司有台积电、台联电、华帮电子等。其它已购买 ARM 芯核，正在设计自主版权专用芯片的大陆公司有华为通讯和中兴通讯等。 常用 ARM 芯片应用领域表应用领域芯片型号备注工业 PDAPXA270工业级标准高档 PDAS3C2440、Dragon ballMX1便携式 CDMP3 播放器SAA7750USB 和 CD-ROM 解码器FLASHMP3 播放器SAA7750 PUC
5、3030A内置 USB 和 FLASHWLAN 和 BT 应用产品L7205，L7210 Dragon ballMX1 高速串口和 PCMCIA接口数字式照相机TMS320DSC24 TMS320DSC21内置高速图像处理 DSP便携式语音 email 机AT75C320 AT75C310内置双 DSP，可以分别处理 MODEM 和语音 GSM 手机VWS22100 AD20MSP430专为 GSM 手机开发ADSLModemS5N8946 MTK-20141电视机顶盒GMS30C3201VGA 控制器3G 移动电话机MSM6000 OMAP151010G 光纤通信MinSpeed 公司系列
6、ARM芯片多 ARM 核+多 DSP 核3.3.主流主流 ARMARM 芯片及开发板功能分析芯片及开发板功能分析3.13.1 英特尔英特尔 PXA270PXA270英特尔公司于 2003 年底推出了性能最为强劲的 PXA27x 系列嵌入式处理器，PXA27x 系列嵌入式处理器基于 ARMv5E 的 Xscale 核心，最高频率可达 624MHz。作为一款性能极其强劲的嵌入式处理器，配合嵌入式Linux或 Wince 操作系统，PXA270 理论上可以支持任何媒体格式，并通过软件升级，支持未来媒体格式。PXA270 适合传统 PDA，手持 PC，平板电脑，智能手机市场。它最初出现在 PDA(比如
7、惠普 HP4700)和智能手机 (如 MOTO E680)上。因此它的扩展接口相当丰富，扩展接口有 SD/SDIO/MMC、CF/PCMCIA、CMOS/CCD CAMERA、蓝牙、USB1.1、OTG 等。选择 PXA270 作为 PMP 处理器，是源于它 wireless MMX 技术和SpeedStep 动态电源管理技术。 SpeedStep 技术原用于英特尔移动处理器，这种技术用通俗的语言表述就是系统需要多高的主频，它就调节到多高的频率，系统不需要时，它就将处理器主频调节到最低，绝不浪费一点点。SpeedStep 技术可以将 PXA270 的主频在 26MHz624MHz(最高)之间自
8、由调节！也就是说，在系统完全空闲时， PXA270 可以运行在 26MHz 的主频下，此时它的功耗将低于 0.1 毫安。PXA270 可靠性高，运行稳定、接口丰富、功耗低非常适合在工业级环境下运行。3.1.13.1.1 优龙优龙 YLP270YLP270 开发板开发板YLP270 开发板采用 Intel 新一代 Xscale 处理器 PXA270C5C520。该款芯片引入了 X86 架构奔腾 4 系列上的多媒体扩展功能，用户通过该技术可以在 VGA上面播放高质量的 MPGE4 视频；同时加入了 Intel SpeedStep 动态电源管理技术，在保证 CPU 性能的情况下，最大限度地降低移动设
9、备功耗；并且 YLP270 开发板提供了完善的底层操作系统的支持和丰富的应用接口，适用于嵌入工业控制，数码媒体播放，交互机顶盒，车载 GPS 等方面的 应用产品。 （1 1）YLP270YLP270 开发板硬件资源开发板硬件资源中央处理器 CPU: INTEL 公司的 PXA270 嵌入处理器，主频 520MHz；外部存储器 内存：64MByte SDRAM(2 片 16 位的 SDRAM 芯片组成 32 位接口)； NOR Flash：32MByte 存储器（2 片 intel E28F128 组成 32 位接口）；串口 1 路 9 线全双工异步串行口，波特率高达 921600bps； 1
10、路 5 线硬件流控制异步串行口，波特率高达 921600bps；IDE 接口 一个 IDE 接口，可带 120G 大硬盘；网络接口 一个 100M 标准以太网接口，带联接和传输指示灯；USB 接口 一个 USB HOST（USB 1.1 规范）接口,支持全速(12Mbps)或低速(1.5Mbps)传输; 一个 USB DEVICE（USB1.1 规范）接口，支持全速（12Mbps）或低速（1.5Mbps）传输；音频接口 AC97 音频 CODEC，支持立体声音乐播放、录音和触摸屏； 一路音频输出，板子自带驻机体话筒可直接录音； 存储卡口 一个 SD/MMC 卡接口，可支持 256M SD/MM
11、C 卡； 一个 44 芯标准 2.0 英寸 IDE 接口，可支持 160G 的大容量硬盘视频和触摸屏接口 一个 50 芯 LCD 接口引出了 LCD 控制器和触摸屏的全部信号； 板上标准配置 256K 色 320x240/3.5 英寸 TFT 液晶屏，带触摸屏； 支持黑白、4 级灰度、16 级灰度、256 色、4096 色 STN 液晶屏，尺寸从 3.5寸到 12.1 寸，屏幕分辨率可达到 800600 像素；摄像头接口 板子自带 130 万象素摄像头，并有一个摄像头扩展口可接用户其他型号摄像头；RTC 时钟 PXA270 片内 RTC 实时时钟；调试及下载接口 一个 20 芯 MultiIC
12、E 标准 JTAG 接口，用来进行程序的 NOR FLASH 的烧写；电源接口 CPU 单独使用 MAXIM 公司专门为 Xscale 系列设计的专用电源管理芯片，分别为内核、IO、SRAM 等供电，稳定可靠，同时可以更有效的管理电源； 底板采用开关电源供电，输入直流电压范围是 720V（推荐使用 12V），带电源开关和指示灯；其他 一个 CPLD （XinLin 公司的 XC9536）用于逻辑扩展； 板上的地址线、数据线全部采用驱动芯片 74LVTH162245 进行了隔离； 1 个 68 芯 2 毫米间距双排标准连接器用作扩展口，引出了地址线、数据线、读写、片选、中断、IO 口、5V 和
13、3.3V 电源、地等用户扩展可能用到的信号； 一个 34 的矩阵式键盘、4 个 GPIO 按键和一个复位按键；四个高亮 LED； 一个 PWM 控制的蜂鸣器；（2 2）用户光盘上提供的开发工具和源代码）用户光盘上提供的开发工具和源代码1）ADS1.20 安装程序(评估版)2）启动引导源代码和下载烧写工具 JFlashmm.exe3）busybox-1.0 源码，qt-embedded-2.3.7 和 qtopia-free-1.7.0 源码，应用程序交叉编译器4）YLP270 及部分板上扩展芯片的资料5）YLP270 电路原理图（OrCAD 格式 元件封装库和 PCB 尺寸结构图6）YLP27
14、0 开发板使用手册（pdf 格式）7）操作系统：支持 Linux2.6.9 和支持 WinCE5.0（3 3）嵌入）嵌入 LinuxLinux 操作系统说明操作系统说明采用 linux2.6.9 内核;驱动程序包含串口、100M 网口、IDE 接口、SD/MMC 卡、NOR Flash、AC97 音频录音放音、LCD、触摸屏、USB HOST、USB DEVICE、Camera、键盘、RTC 等多种驱动。支持多种文件系统,像 ROMFS，CRAMFS，FAT 等等;支持 IDE 硬盘的挂接;支持 framebuffer;支持 USB HOST;支持 QT 等图形系统;支持 MP3 播放和视频播
15、放;支持多种网络应用，像 FTP，HTTP，Telnet 之类的网络应用；（4 4）WINCEWINCE 嵌入式操作系统说明嵌入式操作系统说明WINCE5.0 的 BSP 包驱动程序包含串口、100M 网口、IDE 接口、SD/MMC 卡、AC97 音频录音放音、LCD、触摸屏、USB HOST、USB DEVICE、Camera、键盘、RTC 等多种驱动。支持 MP3 播放和视频播放。支持多种网络应用，比如 HTTP。YLP270 开发平台技术规格序号货物名称（设备/配置） 主要配置参数及功能描述描述Xscale 嵌入式平台CPUIntel Xscale PXA270520MHz 主频SDR
16、AM内存64MbyteNor FLASH储存器32Mbyte显示支持黑白、4 级灰度、16 级灰度、256 色、64K色、真彩色 TFT 液晶屏，尺寸从 3.5 寸到 12.1 寸，屏幕分辨率可达到800600 象素，可选配CT35T、元太 6.4 寸、夏普 8 寸、夏普 10.4 寸屏硬件声卡AC97 音频，自带一个音频输入输出MIC 录音以太网一个 100M 网口在双操作系统下都支持USB HOST1 个 USB 1.1 规范的 USB主口在双操作系统下都支持USB DEVICE1 个 USB 1.1 规范的 USB从口可支持 wince 下同步通讯串口1 路 5 线硬件流控制异步串行口,1 路 9 线全双工异步串行口JTAG 接口20 针 JTAG 接口可接下载电缆或 Xscale硬件仿真器，可选配Banyan-USB 仿真器触摸屏Touch Screen四线电阻式SD 卡一个 SD/MMC 卡接口在双操作系统下都支持IDE 接口1 个 44 芯标准 2.5 英寸IDE 接口在双操作系统下都支持摄像
