ARM 單片機(jī)，你知多少？

目前大量的中、低端嵌入式應(yīng)用，主要使用8/16位單片機(jī)。在國(guó)內(nèi)，由于歷史的原因，主要是以MCS51核為主的許多不同型號(hào)單片機(jī)，主要廠商有Atmel、Philips、Winbond、宏晶等。還有一些近幾年發(fā)展較快的新型單片機(jī)，如PIC、AVR、MSP430系列等。這些單片機(jī)各有特點(diǎn)，但從目前的發(fā)展角度來(lái)看，單片機(jī)針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域的個(gè)性化發(fā)展愈發(fā)明顯。

1、軟件方面

這應(yīng)該是最大的區(qū)別了。引入了操作系統(tǒng)。為什么引入操作系統(tǒng)?有什么好處?

1)方便。主要體現(xiàn)在后期的開(kāi)發(fā)，即在操作系統(tǒng)上直接開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序。不像單片機(jī)一樣一切都要重新寫(xiě)。前期的操作系統(tǒng)移植工作，還是要專(zhuān)業(yè)人士來(lái)做。

2)安全。這是LINUX的一個(gè)特點(diǎn)。LINUX的內(nèi)核與用戶(hù)空間的內(nèi)存管理分開(kāi)，不會(huì)因?yàn)橛脩?hù)的單個(gè)程序錯(cuò)誤而引起系統(tǒng)死掉。這在單片機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)中沒(méi)見(jiàn)到過(guò)。

3)高效。引入進(jìn)程的管理調(diào)度系統(tǒng)，使系統(tǒng)運(yùn)行更加高效。在傳統(tǒng)的單片機(jī)開(kāi)發(fā)中大多是基于中斷的前后臺(tái)技術(shù)，對(duì)多任務(wù)的管理有局限性。

2、硬件方面

現(xiàn)在的8位單片機(jī)技術(shù)硬件發(fā)展的也非常得快，也出現(xiàn)了許多功能非常強(qiáng)大的單片機(jī)。但是與32ARM相比還是有些差距吧。

ARM芯片大多把SDRAM,LCD等控制器集成到片子當(dāng)中。在8位機(jī)，大多要進(jìn)行外擴(kuò)。

總的來(lái)說(shuō)，單片機(jī)是個(gè)微控制器，ARM顯然已經(jīng)是個(gè)微處理器了。

引入嵌入式操作系統(tǒng)之后，可以實(shí)現(xiàn)許多單片機(jī)系統(tǒng)不能完成的功能。比如：嵌入式web服務(wù)器，java虛擬機(jī)等。也就是說(shuō)，有很多免費(fèi)的資源可以利用，上述兩種服務(wù)就是例子。如果在單片機(jī)上開(kāi)發(fā)這些功能可以想象其中的難度。

ARM處理器的優(yōu)勢(shì)詳解

對(duì)于如今大量出現(xiàn)的32位嵌入式應(yīng)用，以筆者之見(jiàn)，ARM處理器的優(yōu)勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面。

高性能、低功耗、低價(jià)格

把ARM處理器的性能拿來(lái)和一些著名的通用處理器(如Pentium)相比是不合適的，因?yàn)樗麄兏髯葬槍?duì)的應(yīng)用需求是不同的。Pentium處理器采用多條指令流水線(xiàn)的超標(biāo)量結(jié)構(gòu)，追求通用應(yīng)用目標(biāo)下的超強(qiáng)性能，功耗大，可以用散熱器加風(fēng)扇散熱。ARM針對(duì)嵌入式應(yīng)用，在滿(mǎn)足性能要求的前提下，力求最低的功率消耗。ARM結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能兼顧到性能、功耗、代碼密度、價(jià)格等幾個(gè)方面，而且做得比較均衡。在性能/功耗比(MIPS/W)方面,ARM處理器具有業(yè)界領(lǐng)先的性能?；贏RM核的芯片價(jià)格也很低，目前ARM CortexM的芯片價(jià)格可低至10元人民幣左右。

豐富的可選擇芯片

ARM只是一個(gè)核，ARM公司自己不生產(chǎn)芯片，采用授權(quán)方式給半導(dǎo)體生產(chǎn)商。目前，全球幾乎所有的半導(dǎo)體廠家都向ARM公司購(gòu)買(mǎi)了各種ARM核，配上多種不同的控制器(如LCD控制器、SDRAM控制器、DMA控制器等)和外設(shè)、接口，生產(chǎn)各種基于ARM核的芯片。目前，基于ARM核的各種處理器型號(hào)有好幾百種，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，常見(jiàn)的有ST、TI、NXP、Atmel、Samsung、OKI、Sharp、Hynix、Crystal等廠家的芯片。用戶(hù)可以根據(jù)各自的應(yīng)用需求，從性能、功能等方面考察，在許多具體型號(hào)中選擇最合適的芯片來(lái)設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用系統(tǒng)。由于ARM核采用向上兼容的指令系統(tǒng)，用戶(hù)開(kāi)發(fā)的軟件可以非常方便地移植到更高的ARM平臺(tái)。

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