嵌入式ARM微處理器選型指南

2 ARM公司及相關產品介紹
ARM公司于1991年成立于英國劍橋，主要出售ARM IP的授權。目前，ARM處理器(即采用ARM IP核的處理器)已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網絡系統、無線系統等各類產品市場。ARM處理器應用占據了32位RISC微處理器很大的市場，ARM技術已滲入生活的各個方面。
目前市面上常見的ARM處理器架構可分為ARM7、ARM9、ARM10、ARM11以及Cortex系列，每個系列又包括很多種IP內核的產品。ARM 也是嵌入式處理器中首先推出多核架構的廠商。生產ARM芯片的廠家很多，主流半導體廠商的產品比較齊全，供貨也相對更有保障。Samsung、NXP、 Cirrus Logic、Atmel、Freescale、TI、ST、Winbond等主流半導體廠商的ARM芯片產品列表見本刊網站，其中有些產品已供貨，有些正在樣片階段，有些正在開發，還有許多產品不支持外部存儲器的擴展。

3 嵌入式微處理器選型示例
(1)需 求
①適合于工業控制的溫度。
②支持VxWorks、Linux操作系統。
③存儲方面，SDRAM大于16 MB，Flash大于8 MB。
④主頻方面，60 MHz以上。
⑤接口方面具有帶DMA控制的Ethernet MAC、2個以上RS232串口、1個USB 2．O接口、1個SPI接口，以及大于30個GPIO引腳(不包括數據總線、地址總線和CPU內置接口總線)。
⑥提供實時時鐘或實時定時器。
⑦引腳封裝為QFP。
⑧價格為200元。
(2)選型需求分析
根據需求①，參照前述選購的考慮因素中的“應用領域”，把要選的芯片定位于工業控制領域。目前市場上生產較適合用于作工業控制的微處理器的半導體公司有 NXP、Atmel、ST公司(Samsung公司的產品較適合用于PDA、多媒體產品，Cirrus Logic公司的產品較適合音頻產品。)根據需求②，參照選購的考慮因素中的“OS及開發工具”，VxWorks5．5對于ARM核支持到V5T架構，所以把選型范圍縮小到ARM7和ARM9系列。由于需要支持Linux操作系統，所以最好選擇帶有MMU的內核，因為不帶MMU內核(ARM7TMDI)支持的Linux操作系統非常有限，只能支持uCLinux。
根據需求③，結合各種型號的芯片資源介紹，不難看出要求芯片必須帶有可擴展存儲接口，因為芯片的內置存儲量不可能那么大。所以只能選擇帶可擴展存儲接口的芯片。NXP公司的LPC2400系列和LH7A具備此項功能，Atmel公司的AT91SAM7SE系列、AT91RM9200、AT91SAM9系列也滿足此項需求。
根據需求④、⑤、⑥、⑦，參照選購的考慮因素中的“價格及供貨保證”，結合NXP、Atmel公司的芯片資源介紹，把選型范圍框定在LPC2468 (LPC2400系列中的其他產品要么處于樣片階段，要么處于開發階段，而LH7A資源不滿足要求)、AT91RM9200和AT91SAM9260 (AT91SAM7SE系列處理速度太慢，AT91SAM9261和AT91SAM9263封裝不滿足需求)型號上。根據需求⑧，上一步所選的3個型號都能滿足要求。
(3)選型結論
綜合需求和芯片各方面的資源，選型結論如下：
①從產品開發周期角度考慮，AT91RM9200最為適合，它在這4個芯片中開發周期應該最短；
②從技術可繼承性角度考慮，且對開發周期沒有嚴格限制的話，AT91SAM9260較為合適；
③如果單支持VxWorks，對Linux支持要求不高，且對開發周期沒有嚴格限制的話，LPC2468較為合適；
④綜合各方面考慮，STR912排在其他三者之后。
選型滿意度從高到低的排列順序是：AT91RM9200、AT91SAM9260、LPC2468、STR912。
編者注：本文為期刊縮略版，全文見本刊網站www．mesnet．com．cn。