MCU基础以及基础以及RTOS原理知识分享原理知识分享
**
1、什么是、什么是MCU?
MCU,中文简称单片机。即将CPU、存储器(RAM和ROM)、多种I/O接口等集成在一片芯片上,形成的芯片级计算机。早期MCU架构多是8位为主(例如Intel 8051
系列、Atmel AT8/TS8系列、Labs EFM8系列等),且整合开发环境(IDE)也是以8位为主。
近年来,MCU作为物联网的核心零组件,无论在市场规模,还是技术要求上都得到了飞速的发展。随着物联网时代任务的复杂化,对计算能力越来越高促使MCU开
始迈向16或32位来设计,与此同时相关的软件开发环境也提升到32位,甚至做到可以向下兼容,让开发环境不受限于硬件,以提供更具弹性的开发空间。
目前全球市场上的目前全球市场上的MCU厂商厂商:
欧美系欧美系: 意法半导体 ST、恩智浦(飞思卡尔) NXP、德州仪器 TI、爱特梅尔 ATMEL、英飞凌 infineon、芯科实验室 silicon labs、塞朴拉斯(飞索半导体-富士通)
cypress、亚德诺 ADI、美信 Maxim 、博通 Broadcom、美高森美 Microsemi、赛灵思 Xilinx、阿尔特拉 Altera、NORDIC;
日韩系日韩系:瑞萨电子 Renesas、东芝半导体 Toshiba、三星电子 Samsung、微知纳特 WIZnet、现代单片机 ABOV;
台系台系: 新唐科技 Nuvoton、盛群半导体 Holtek、松翰科技 Sonix、MTK;
大陆系大陆系:海思半导体 Hisilicon、珠海全志 Allwinner、珠海炬芯、福州瑞芯微 Rockchip、北京兆易创新 DigaDevice、北京芯盈速腾。
2、、ARM
ARM公司是全球领先的半导体知识产权(IP)提供商。全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM设计了大量高性价比、耗能低的RISC处理
器、相关技术及软件。2014年基于ARM技术的全年全球出货量是120亿颗,从诞生到现在为止基于ARM技术的芯片有600亿颗。技术具有性能高、成本低和能耗省
的特点。在智能机、平板电脑、嵌入控制、多媒体数字等处理器领域拥有主导地位。
CISV以Intel和AMD的x86架构为代表,RISV以ARM和MIPS为代表,目前正在崛起的RISC-V也是RISV架构,开源采用宽松的BSD协议,企业完全自由免费使用,同
时也容许企业添加自有指令集拓展而不必开放共享以实现差异化发展。
CISV和RISV区别
插曲:
ARM
与
RISC-V
的竞争
ARM
上线了质疑
risc-v
的网站
riscv-basics.com
,
24
小时后又下线了,该网站列举了对
RISC-V
的几大质疑,包括:
-
成本:虽然
RISC-V
是开源
ISA
,但是
ISA
仅仅是处理器芯片的一小部分,因此
RISC-V
的免费
ISA
对于整体处理器的成本影响并不大。
-
生态系统:
RISC-V
生态系统不够完整,无法提供完整的(包括硬件到软件)设计支持。
-
碎片化风险:
RISC-V
生态中每个项目都可能会做自己的私有指令集扩展,导致软件兼容性不好,即碎片化问题。
-
安全性问题:之前由大厂出品的
x86
和
ARM
许多处理器都遇到了安全性问题(
Spectre
漏洞),而由一个尚处于起步阶段组织或初创公司发布的
RISC-V
处理器遇到
安全性问题的可能性更大。
-
设计验证:
RISC-V
虽然是开源指令集可以自行改动指令集,但是改动指令集会需要大量设计验证,所以如果设计验证完整度不够的情况下自行修改指令集反而容易
出错。
3、、ARM-Cortex™-M4
ARMCortex™-M4处理器是由ARM专门开发的嵌入式处理器,在M3的基础上强化了运算能力,新加了浮点、DSP、并行计算等,用以满足需要有效且易于使用的控
制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。其高效的信号处理功能与Cortex-M处理器系列的低功耗、低成本和易于使用的优点的组合,旨在满足专门面向电动机
控制、汽车、电源管理、嵌入式音频和工业自动化市场的新兴类别的灵活解决方案。
以STM32L4R9为例,MCU中几个比较典型的外设:
评论0