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下面讲第五章第二节
微处理器和片上系统的发展历程
微处理器和片上系统它的发展历程
经历了三个阶段
第一个阶段就是从1971年到1991年
第二个阶段是从1991到2000年
第三个阶段从2001到2019年
下面先看第一阶段
那么第一阶段的特点
就是微处理器的数据位宽增加
首先第一阶段中
第一个的发展是CPU的发展
从1971年到1986年
以英特尔推出来的一系列CPU为代表
从4位一直到32位
首先英特尔在1971年推出了4000
这是一个4位的CPU
紧接着1972年推出了8位的8000CPU
1978年推出了16位的8086CPU
1986年推出了32位的80386CPU
不仅它的数据位数在增加
同时它的速度也从几百K赫兹
增加到了10兆赫兹
接下来是MCU的发展
从1976年到1991年
那么MCU它的数据位宽也在不断增长
从8位一直到32位
在这期间有代表性的
主要有英特尔的MCS48 8位MCU
以及英特尔的8051 8位MCU
之后是Mostek的68200 16位MCU
和英特尔的MCS96 16位MCU
再接下来就是MIPS公司的32位MPU
以及ARM公司推出来的32位MPU
还有就是苹果IBM
和摩托罗拉推出来的Power PC 32位MPU
这是第一阶段的第二种器件MCU
同时在这一阶段
还出现了一个特殊的微处理器
也就是DSP数字信号处理器
那么什么是DSP呢
它就是从结构上进行优化
使得它比较适合于处理数字信号的运算
这种处理器就叫DSP
它主要用于图形 图像的视频处理
以及计算 通信 运动控制等等
最早推出来的是1982年
TI出现的TMS32010DSP
它主要采用了一个特殊的硬件
来实现在单周期内
就能够完成乘法计算的这么一个功能
所以使得运算速度比较快
那么目前比较流行的DSP
主要是包括TI公司的TMS320系列的DSP
以及ADI BLACKFIN系列的DSP
接下来看第二个阶段
在这个阶段主要的特点就是
微处理器它的功能和性能都在增加
首先在功能上面
它的外围电路不断地增多
例如开始增加8到12位的ADC和DAC
低速的串行接口
比如UART I2C SPI CAN
还有脉冲宽度调制器PWM
LCD驱动器
DMA也就是直接内存访问控制器
DMA主要是使高速的外设
能够与存储器直接交换数据
而不通过CPU的这么一种控制器
再接下来就是有掉电复位电路
以及看门狗
也就是程序监控定时器等等
另外在这一时期
处理器的速度也不断增加
它的时钟的速度
从几兆赫兹达到了几百兆赫兹
另外处理器的功耗反而在降低
接下来看第三个阶段
在这个阶段
就是微处理器向着片上系统的方向发展
那么片上系统我们在第一章中
已经接触过它的基本的概念
也就是在一个集成电路芯片上
它可以集成一个或者多个微处理器
以及其它的电子系统所需要的功能
例如它还可以集成数字模拟
或者混合信号的电路
甚至有时候无线功能的一些电路
也可以集成在芯片上面
那么SoC它的功能相对来讲就比较强大了
那么现代的很多微处理器
由于它的功能比较多
所以实际上也可以看作是一个片上系统
对于片上系统
我们可以把它分为两大类
第一类就是定制SoC
这一类SoC它内部的电路以及微处理器
它的硬件功能都已经固定了
有时候我们也称它为固核SoC
第二类就是可编程的SoC
这一类SoC
那么它内部会有一些可以通过软件
重新设计和定制的硬件电路
那这种SoC我们就称它为可编程的SoC
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-课程简介
-1.1 电子系统简介
-1.2 现代电子系统举例
-1.3 现代电子系统的组成
-1.4 现代电子系统设计方法
-第一章 作业
-2.1 传感器定义
-2.2 传感器的分类和性能指标
-2.3 常用传感器介绍
-2.4 常用执行器介绍
-第二章 作业
-3.1 模拟信号处理简介
-3.2 信号放大和隔离电路
-3.3 滤波电路
--3.3 滤波电路
-3.4 运算电路(一)
-3.5 运算电路(二)
-3.6 电压比较器
-3.7 功率放大电路
-3.8 模-数转换器
-3.9 数-模转换器
-第三章 作业
-4.1 直流电源简介
-4.2 线性稳压电源
-4.3 开关稳压电源
-第四章 作业
-5.1 微处理器简介
-5.2 微处理器和片上系统的发展历程
-5.3 微处理器分类
-5.4 微处理器和片上系统举例
-5.5 微处理器和片上系统硬件结构
-5.6 外围接口和设备
-5.7 嵌入式软件开发方法
-5.8 嵌入式操作系统
-5.9 外围设备应用程序开发简介
-第五章 作业
-6.1 TM4C123 简介
-6.2 TM4C123 实验板
-6.3 TM4C123 软件开发
-6.4 TM4C123 实验举例
-第六章 作业
-7.1 PSoC简介
-7.2 PSoC实验板
-7.3 PSoC软件开发
-7.4 PSoC实验举例
-第七章 作业
-8.1 FPGA简介
-8.2 FPGA的发展趋势
-8.3 FPGA的特点
-8.4 FPGA的结构
-8.5 FPGA结构举例
-8.6 FPGA设计工具和方法
-8.7 QuartusⅡ集成开发环境
-8.8 DE2-115实验平台简介
-8.9 Verilog硬件设计语言
-- 8.9.8 设计仿真
-8.10 数字电路设计与仿真举例
-第八章 作业
-9.1 SOPC简介
-9.2 Nios II 微处理器简介
-9.3 Avalone总线简介
-9.4 SOPC设计方法简介
-9.5 SOPC设计举例
-- 9.5.1 设计内容
-9.6 Nios II 软件设计
-第九章 作业
-10.1 实验内容与要求
-10.2 实验设备与器材
-10.3 注意事项与调试方法
-10.4 实验结果展示
-第十章 作业
-期末考试
--期末考试
