arm处理器芯片选型指南-凯发线上官网

　　1 嵌入式微处理器选型的考虑因素

　　在产品开发中，作为核心芯片的微处理器，其自身的功能、性能、可靠性被寄予厚望，因为它的资源越丰富、自带功能越强大，产品开发周期就越短，项目成功率就越高。但是，任何一款微处理器都不可能尽善尽美，满足每个用户的需要，所以这就涉及选型的问题。

　　(1)应用领域

　　一个产品的功能、性能一旦定制下来，其所在的应用领域也随之确定。应用领域的确定将缩小选型的范围，例如：工业控制领域产品的工作条件通常比较苛刻，因此对芯片的工作温度通常是宽温的，这样就得选择工业级的芯片，民用级的就被排除在外。目前，比较常见的应用领域分类有航天航空、通信、计算机、工业控制、医疗系统、消费电子、汽车电子等。

　　(2)自带资源

　　经常会看到或听到这样的问题：主频是多少?有无内置的以太网mac?有多少个i/o口?自带哪些接口?支持在线仿真吗?是否支持os，能支持哪些os?是否有外部存储接口?……以上都涉及芯片资源的问题，微处理器自带什么样的资源是选型的一个重要考虑因素。芯片自带资源越接近产品的需求，产品开发相对就越简单。

　　(3)可扩展资源

　　硬件平台要支持os、ram和rom，对资源的要求就比较高。芯片一般都有内置ram和rom，但其容量一般都很小，内置512 kb就算很大了，但是运行os一般都是兆级以上。这就要求芯片可扩展存储器。

　　(4)功 耗

　　单看“功耗”是一个较为抽象的名词。这里举几个形象的例子：

　　①夏天使用空调时，家里的电费会猛增。这是因为空调是高功耗的家用电器，这时人们会想，“要是空调能像日光灯那样省电就好了”。

　　②随身的mp3、mp4都使用电池。正当听音乐看视频时，系统因为没电自动关机，谁都会抱怨“又没电了!”

　　③目前手机一般使用锂电池，手机的待机和通话时间成了人们选择手机的重要指标。待机及通话时间越长，电池的使用寿命就可以提高，手机的寿命也相对提高了。

　　以上体现了人们对低功耗的渴求。低功耗的产品即节能又节财，甚至可以减少环境污染，它有如此多的优点，因此低功耗也成了芯片选型时的一个重要指标。

　　(5)封 装

　　常见的微处理器芯片封装主要有qfp、bga两大类型。bga类型的封装焊接比较麻烦，一般的小公司都不会焊，但bga封装的芯片体积会小很多。如果产品对芯片体积要求不严格，选型时最好选择qfp封装。

　　(6)芯片的可延续性及技术的可继承性

　　目前，产品更新换代的速度很快，所以在选型时要考虑芯片的可升级性。如果是同一厂家同一内核系列的芯片，其技术可继承性就较好。应该考虑知名半导体公司，然后查询其相关产品，再作出判断。

　　(7)价格及供货保证

　　芯片的价格和供货也是必须考虑的因素。许多芯片目前处于试用阶段(sampling)，其价格和供货就会处于不稳定状态，所以选型时尽量选择有量产的芯片。

　　(8)仿真器

　　仿真器是硬件和底层软件调试时要用到的工具，开发初期如果没有它基本上会寸步难行。选择配套适合的仿真器，将会给开发带来许多便利。对于已经有仿真器的人们，在选型过程中要考虑它是否支持所选的芯片。

　　(9)os及开发工具

　　作为产品开发，在选型芯片时必须考虑其对软件的支持情况，如支持什么样的os等。对于已有os的人们，在选型过程中要考虑所选的芯片是否支持该os，也可以反过来说，即这种os是否支持该芯片。

　　(10)凯发线上官网的技术支持

　　现在的趋势是买服务，也就是买凯发线上官网的技术支持。一个好的公司的凯发线上官网的技术支持能力相对比较有保证，所以选芯片时最好选择知名的半导体公司。

　　另外，芯片的成熟度取决于用户的使用规模及使用情况。选择市面上使用较广的芯片，将会有比较多的共享资源，给开发带来许多便利.

　　2 arm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芯片产品种类丰富，应用范围很广。

　　3 嵌入式微处理器选型示例

　　(1)需 求

　　①适合于工业控制的温度。

　　②支持vxworks、linux操作系统。

　　③存储方面，sdram大于16 mb，flash大于8 mb。

　　④主频方面，60 mhz以上。

　　⑤接口方面具有带dma控制的ethernet mac、2个以上rs232串口、1个usb 2.o接口、1个spi接口，以及大于30个gpio引脚(不包括数据总线、地址总线和cpu内置接口总线)。

　　⑥提供实时时钟或实时定时器。

　　⑦引脚封装为qfp。

　　⑧价格为<200元。

　　(2)选型需求分析

　　根据需求①，参照前述选购的考虑因素中的“应用领域”，把要选的芯片定位于工业控制领域。目前市场上生产较适合用于作工业控制的微处理器的半导体公司有 nxp、atmel、st公司(samsung公司的产品较适合用于pda、多媒体产品，cirrus logic公司的产品较适合音频产品。)根据需求②，参照选购的考虑因素中的“os及开发工具”，vxworks5.5对于arm核支持到v5t架构，所以把选型范围缩小到arm7和arm9系列。由于需要支持linux操作系统，所以最好选择带有mmu的内核，因为不带mmu内核(arm7tmdi)支持的linux操作系统非常有限，只能支持uclinux。

　　根据需求③，结合各种型号的芯片资源介绍，不难看出要求芯片必须带有可扩展存储接口，因为芯片的内置存储量不可能那么大。所以只能选择带可扩展存储接口的芯片。nxp公司的lpc2400系列和lh7a具备此项功能，atmel公司的at91sam7se系列、at91rm9200、at91sam9系列也满足此项需求。

　　根据需求④、⑤、⑥、⑦，参照选购的考虑因素中的“价格及供货保证”，结合nxp、atmel公司的芯片资源介绍，把选型范围框定在lpc2468 (lpc2400系列中的其他产品要么处于样片阶段，要么处于开发阶段，而lh7a资源不满足要求)、at91rm9200和at91sam9260 (at91sam7se系列处理速度太慢，at91sam9261和at91sam9263封装不满足需求)型号上。根据需求⑧，上一步所选的3个型号都能满足要求。

　　(3)选型结论

　　综合需求和芯片各方面的资源，选型结论如下：

　　①从产品开发周期角度考虑，at91rm9200最为适合，它在这4个芯片中开发周期应该最短;

　　②从技术可继承性角度考虑，且对开发周期没有严格限制的话，at91sam9260较为合适;

　　③如果单支持vxworks，对linux支持要求不高，且对开发周期没有严格限制的话，lpc2468较为合适;

　　④综合各方面考虑，str912排在其他三者之后。

　　选型满意度从高到低的排列顺序是：at91rm9200、at91sam9260、lpc2468、str912。