ARM芯片的選型原則
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如果希望使用WinCE或Linux等操作系統(tǒng)以減少軟件開發(fā)時間，就需要選擇ARM720T以上帶有MMU（memory management unit）功能的ARM芯片，ARM720T、Stron-gARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都帶有MMU功能。而ARM7TDMI沒有MMU，不支持Windows CE和大部分的Linux，但目前有uCLinux等少數(shù)幾種Linux不需要MMU的支持。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201611/317141.htm1.2 系統(tǒng)時鐘控制器
系統(tǒng)時鐘決定了ARM芯片的處理速度。ARM7的處理速度為0.9MIPS/MHz，常見的ARM7芯片系統(tǒng)主時鐘為20MHz-133MHz，ARM9的處理速度為1.1MIPS/MHz，常見的ARM9的系統(tǒng)主時鐘為100MHz-233MHz，ARM10最高可以達(dá)到700MHz。不同芯片對時鐘的處理不同，有的芯片只有一個主時鐘頻率，這樣的芯片可能不能同時顧及UART和音頻時鐘準(zhǔn)確性，如Cirrus Logic的EP7312等；有的芯片內(nèi)部時鐘控制器可以分別為CPU核和USB、UART、DSP、音頻等功能部件提供同頻率的時鐘，如PHILIPS公司SAA7750等芯片。
1.3 內(nèi)部存儲器容量
在不需要大容量存儲器時，可以考慮選用有內(nèi)置存儲器的ARM芯片。見表1。
表1 內(nèi)置存儲器的ARM芯片
芯片型號 | 供應(yīng)商 | FLASH容量 | ROM容量 | SRAM容量 |
AT91F40162 | ATMEL | 2M Bytes | 256K bytes | 4K Bytes |
AT91FR4081 | ATMEL | 1M Bytes | 128K Bytes | |
SAA7750 | Philips | 384K Bytes | 64K bytes | |
PUC3030A | Micronas | 256K Bytes | 56K bytes | |
HMS30C7202 | Hynix | 192K Bytes | ||
ML67Q4001 | OKI | 256K Bytes | ||
LC67F500 | Snayo | 640K Bytes | 32K bytes |
1.4 USB接口
許多ARM芯片內(nèi)置有USB控制器，有些芯片甚至同時有USB Host和USB Slave控制器。見表2。
表2 內(nèi)置USB控制器的ARM芯片
芯片型號 | ARM內(nèi)核 | 供應(yīng)商 | USB Slave | USB Host | IIS接口 |
S3C2410 | ARM920T | Samsung | 1 | 2 | 1 |
S3C2400 | ARM920T | Samsung | 1 | 2 | 1 |
S5N8946 | ARM7TDMI | Samsung | 1 | 0 | 0 |
L7205 | ARM720T | Linkup | 1 | 1 | 0 |
L7210 | ARM720T | linkup | 1 | 1 | 0 |
EP9312 | ARM920T | Cirrus Logic | 0 | 3 | 1 |
Dragonball MX1 | ARM920T | Motorola | 1 | 0 | 1 |
SAA7750 | ARM720T | Philips | 1 | 0 | 1 |
TMS320DSC2x | ARM7TDMI | TI | 1 | 0 | 0 |
PUC3030A | ARM7TDMI | Micronas | 1 | 0 | 5 |
AAEC-2000 | ARM920T | Agilent | 1 | 0 | 0 |
ML67100 | ARM7TDMI | OKI | 1 | 0 | 0 |
ML7051LA | ARM7TDMI | OKI | 1 | 0 | 0 |
SA-1100 | StrongARM | Intel | 1 | 0 | 0 |
LH7979531 | ARM7TDMI | Sharp | 1 | 0 | 0 |
GMS320C7201 | ARM720T | Hynix | 1 | 0 | 1 |
1.5 GPIO數(shù)量
在某些芯片供應(yīng)商提供的說明書中，往往申明的是最大可能的GPIO數(shù)量，但是有許多引腳是和地址線、數(shù)據(jù)線、串口線等引腳復(fù)用的。這樣在系統(tǒng)設(shè)計時需要計算實際可以使用的GPIO數(shù)量。
1.6 中斷控制器
ARM內(nèi)核只提供快速中斷（FIQ）和標(biāo)準(zhǔn)中斷（IRQ）兩個中斷向量。但各個半導(dǎo)體廠家在設(shè)計芯片時加入了自己同的中斷控制器，以便支持諸如串行口、外部中斷、時鐘斷等硬件中斷。外部中斷控制是選擇芯片必須考慮的重要因素，合理的外部中斷設(shè)計可以很大程度的減少任務(wù)調(diào)度工作量。例如PHILIPS公司的SAA7750，所有GPIO都可以設(shè)置成FIQ或IRQ，并且可以選擇升沿、下降沿、高電平、低電平四種中斷方式。這使得紅外線遙控接收、指輪盤和鍵盤等任務(wù)都可以作為背景程序運行。而Cirrus Logic公司的EP7312芯片，只有4個外部中斷源，并且 每個中斷源都只能是低電平或才高電平中斷，樣在用于接收紅外線信號的場合時，就必須用查詢方式，會浪費大量CPU時間。
1.7 IIS（Integrate Interface of Sound）接口
即集成音頻接口。如果設(shè)計者頻應(yīng)用產(chǎn)品，IIS總線接口是必需的。
1.8 nWAIT信號
外部總線速度控制信號。不是每個ARM芯片都提供這個信號引腳，利用這個信號與廉價的GAL芯片就可以實現(xiàn)與符合PCMCIA標(biāo)準(zhǔn)的WLAN卡和Bluetooth卡的接口，而不需要外加高成本的PCMCIA專用控制芯片。另外，當(dāng)需要擴展外部DSP協(xié)處理器時，此信號也是必需的。
1.9 RTC（Real Time Clock）
很多ARM芯片都提供實時時鐘功能，但方式不同。如Cirrus Logic公司的EP7312的RTC只是一個32位計數(shù)器，需要通過軟件計算出年月日時分秒；而SAA7750和S3C2410等芯片的RTC直接提供年月日時分秒格式。
1.10 LCD控制器
有些ARM芯片內(nèi)置LCD控制器，有的甚至內(nèi)置64K彩色TFT LCD控制器。在設(shè)計PDA和手持式顯示記錄設(shè)備時，選用內(nèi)置LCD控制器的ARM芯片如S1C2410較為適宜。
1.11 PWM輸出
有些ARM芯片有2～8路PWM輸出，可以用于電機控制或語音輸出等場合。
1.12 ADC和DAC
有些ARM芯片內(nèi)置2～8通道8～12位通用ADC，可以用于電池檢測、觸摸屏和溫度監(jiān)測等。PHILIPS的SAA7750更是內(nèi)置了一個16位立體聲音頻ADC和DAC，并且?guī)Ф鷻C驅(qū)動。
1.13 擴展總線
大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM擴展接口，不同的ARM芯片可以擴展的芯片數(shù)量即片選線數(shù)量不同，外部數(shù)據(jù)總線有8位、16位或32位。某些特殊應(yīng)用ARM芯片如德國Micronas的PUC3030A沒有外部擴展功能。
1.14 UART和IrDA
幾乎所有的ARM芯片都具有1～2個UART接口，可以用于和PC機通訊或用Angel進(jìn)行調(diào)試。一般的ARM芯片通訊波特率為115200bps，少數(shù)專為藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用設(shè)計的ARM芯片的UART通訊波特率可以達(dá)到920Kbps，如Linkup公司L7205。
1.15 DSP協(xié)處理器，見表3。
表3 ARM+DSP結(jié)構(gòu)的ARM芯片
芯片型號 | 供應(yīng)商 | DSP core | DSP MIPS | 應(yīng) 用 |
TMS320DSC2X | TI | 16bits C5000 | 500 | Digital Camera |
Dragonball MX1 | Motorola | 24bits 56000 | CD-MP3 | |
SAA7750 | Philips | 24bits EPIC | 73 | CD-MP3 |
VWS22100 | Philips | 16bits OAK | 52 | GSM |
STLC1502 | ST | D950 | VOIP | |
GMS30C3201 | Hynix | 16bits Piccolo | STB | |
AT75C220 | ATMEL | 16bits OAK | IA | |
AT75C310 | ATMEL | 16bits OAK | 40 | IA |
AT75C320 | ATMEL | 16bits OAK | 40x2 | IA |
L7205 | Linkup | 16bits Piccolo | 60X2 | Wireless |
L7210 | Linkup | 16bits Piccolo | Wireless | |
Quatro | OA | 16bits OAK 500 | Digital Image |
1.16 內(nèi)置FPGA
有些ARM芯片內(nèi)置有FPGA，適合于通訊等領(lǐng)域。見表4。
表4 ARM+FPGA結(jié)構(gòu)的ARM芯片
芯片型號 | 供應(yīng)商 | ARM芯核 | FPGA門數(shù) | 引腳數(shù) |
EPXA1 | Altera | ARM922T | 100K | 484 |
EPXA4 | Altera | ARM922T | 400K | 672 |
EPXA10 | Altera | ARM922T | 1000K | 1020 |
TA7S20系列 | Triscend | ARM7TDMI | 多種 | 多種 |
1.17 時鐘計數(shù)器和看門狗
一般ARM芯片都具有2～4個16位或32位時鐘計數(shù)器和一個看門狗計數(shù)器。
1.18 電源管理功能
ARM芯片的耗電量與工作頻率成正比，一般ARM芯片都有低功耗模式、睡眠模式和關(guān)閉模式。
1.19 DMA控制器
有些ARM芯片內(nèi)部集成有DMA（Direct Memory Access），可以和硬盤等外部設(shè)備高速交換數(shù)據(jù)，同時減少數(shù)據(jù)交換時對CPU資源的占用。另外，還可以選擇的內(nèi)部功能部件有：HDLC，SDLC，CD-ROM Decoder,Ethernet MAC,VGA controller，DC-DC?？梢赃x擇的內(nèi)置接口有：IIC，SPDIF，CAN，SPI，PCI，PCMCIA。
1.20封裝
ARM芯片現(xiàn)在主要的封裝有QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA等形式，BGA封裝具有芯片面積小的特點，可以減少PCB板的面積，但是需要專用的焊接設(shè)備，無法手工焊接。另外一般BGA封裝的ARM芯片無法用雙面板完成PCB布線，需要多層PCB板布線。
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