嵌入式系统中存储器类型的选择方法
嵌入式系统中存储器类型的选择方法
存储器的类型将决定整个嵌入式系统的操作和性能，因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电，应用需求将决定存储器的类型（易失性或非易失性）以及使用目的（存储代码、数据或者两者兼有）。另外，在选择过程中，存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。对于较小的系统，微控制器自带的存储器就有可能满足系统要求，而较大的系统可能要求增加外部存储器。为嵌入式系统选择存储器类型时，需要考虑一些设计参数，包括微控制器的选择、电压范围、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的耐久性以及系统总成本。
图1列出了在嵌入式应用系统中最常用的存储器类型。下面讨论在选择存储器时应遵循的基本原则。
选择存储器时应遵循的基本原则
1．内部存储器与外部存储器
一般情况下，当确定了存储程序代码和数据所需要的存储空间之后，设计工程师将决定是采用内部存储器还是外部存储器。通常情况下，内部存储器的性价比最高但灵活性最低，因此设计工程师必须确定对存储的需求将来是否会增长，以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑，人们通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器，因此在预测代码规模的时候要必须特别小心，因为代码规模增大可能要求更换微控制器。
目前市场上存在各种规模的外部存储器器件，我们很容易通过增加存储器来适应代码规模的增加。有时这意味着以封装尺寸相同但容量更大的存储器替代现有的存储器，或者在总线上增加存储器。即使微控制器带有内部存储器，也可以通过增加外部串行EEPROM 或闪存来满足系统对非易失性存储器的需求。
2．引导存储器
在较大的微控制器系统或基于处理器的系统中，设计工程师可以利用引导代码进行初始化。应用本身通常决定了是否需要引导代码，以及是否需要专门的引导存储器。例如，如果没有外部的寻址总线或串行引导接口，通常使用内部存储器，而不需要专门的引导器件。但在一些没有内部程序存储器的系统中，初始化是操作代码的一部分，因此所有代码都将驻留在同一个外部程序存储器中。某些微控制器既有内部存储器也有外部寻址总线，在这种情况下，引导代码将驻留在内部存储器中，而操作代码在外部存储器中。这很可能是最安全的方法，因为改变操作代码时不会出现意外地修改引导代码。在所有情况下，引导存储器都必须是非易失性存储器。
3．配置存储器
对于现场可编程门阵列（FPGA）或片上系统（SoC），人们使用存储器来存储配置信息。这种存储器必须是非易失性EPROM、EEPROM或闪存。大多数情况下，FPGA采用SPI 接口，但一些较老的器件仍采用FPGA串行接口。串行EEPROM或闪存器件最为常用，EPROM用得较少。
4．程序存储器
所有带处理器的系统都采用程序存储器，但设计工程师必须决定这个存储器是位于处理器内部还是外部。在做出了这个决策之后，设计工程师才能进一步确定存储器的容量和类型。当然有的时候，微控制器既有内部程序存储器也有外部寻址总线，此时设计工程师可以选择使用它们当中的任何一个，或者两者都使用。这就是为什么为某个应用选择最佳存储器的问题，常常由于微控制器的选择变得复杂起来，以及为什么改变存储器的规模也将导致改变微控制器的选择的原因。
如果微控制器既利用内部存储器也利用外部存储器，则内部存储器通常被用来存储不常改变的代码，而外部存储器用于存储更新比较频繁的代码和数据。设计工程师也需要考虑存储器是否将被在线重新编程或用新的可编程器件替代。对于需要重编程功能的应用，人们通常选用带有内部闪存的微控制器，但带有内部OTP或ROM和外部闪存或EEPROM 的微控制器也满足这个要求。为降低成本，外部闪存可用来存储代码和数据，但在存储数据时必须小心避免意外修改代码。
在大多数嵌入式系统中，人们利用闪存存储程序以便在线升级固件。代码稳定的较老的应用系统仍可以使用ROM和OTP存储器，但由于闪存的通用性，越来越多的应用系统正转向闪存。表1给出了程序存储器类型的参数比较。
5．数据存储器
与程序存储器类似，数据存储器可以位于微控制器内部，或者是外部器件，但这两种情况存在一些差别。有时微控制器内部包含SRAM(易失性)和EEPROM(非易失)两种数据存储器，但有时不包含内部EEPROM，在这种情况下，当需要存储大量数据时，设计工程师可以选择外部的串行EEPROM或串行闪存器件。当然，也可以使用并行EEPROM或闪存，但通常它们只被用作程序存储器当需要外部高速数据存储器时，通常选择并行SRAM并使用外部串行EEPROM器件来满足对非易失性存储器的要求。一些设计还将闪存器件用作程序存储器，但保留一个扇区作为数据存储区。这种方法可以降低成本、空间并提供非易失性数据存储器。
针对非易失性存储器要求，串行EEPROM器件支持I2C、SPI或微线(Microwire)通讯总线，而串行闪存通常使用SPI总线。由于写入速度很快且带有I2C和SPI串行接口，FRAM 在一些系统中得到应用。表2比较了各类数据存储器的优缺点。
6．易失性和非易失性存储器
存储器可分成易失性存储器或者非易失性存储器，前者在断电后将丢失数据，而后者在断电后仍可保持数据。设计工程师有时将易失性存储器与后备电池一起使用，使其表现犹如非易失性器件，但这可能比简单地使用非易失性存储器更加昂贵。然而，对要求存储器容量非常大的系统而言，带有后备电池的DRAM可能是满足设计要求且性价比很高的一种方法。
在有连续能量供给的系统中，易失性或非易失性存储器都可以使用，但必须基于断电的可能性做出最终决策。如果存储器中的信息可以在电力恢复时从另一个信源中恢复出来，则可以使用易失性存储器。
选择易失性存储器与电池一起使用的另一个原因是速度。尽管非易失存储器件可以在断电时保持数据，但写入数据(一个字节、页或扇区)的时间较长。
7．串行存储器和并行存储器
在定义了应用系统之后，微控制器的选择是决定选择串行或并行存储器的一个因素。对于较大的应用系统，微控制器通常没有足够大的内部存储器，这时必须使用外部存储器，因为外部寻址总线通常是并行的，外部的程序存储器和数据存储器也将是并行的。
较小的应用系统通常使用带有内部存储器但没有外部地址总线的微控制器。如果需要额外的数据存储器，外部串行存储器件是最佳选择。大多数情况下，这个额外的外部数据存储器是非易失性的。
根据不同的设计，引导存储器可以是串行也可以是并行的。如果微控制器没有内部存储器，并行的非易失性存储器件对大多数应用系统而言是正确的选择。但对一些高速应用，可以使用外部的非易失性串行存储器件来引导微控制器，并允许主代码存储在内部或外部高速SRAM中。
8．EEPROM与闪存
存储器技术的成熟使得RAM和ROM之间的界限变得很模糊，如今有一些类型的存储器(如EEPROM和闪存)组合了两者的特性。这些器件像RAM一样进行读写，并像ROM一样在断电时保持数据，它们都可电擦除且可编程，但各自有它们优缺点。
从软件角度看，独立的EEPROM和闪存器件是类似的，两者主要差别是EEPROM器件可以逐字节地修改，而闪存器件只支持扇区擦除以及对被擦除单元的字、页或扇区进行编程。对闪存的重新编程还需要使用SRAM，因此它要求更长的时间内有更多的器件在工作，从而需要消耗更多的电池能量。设计工程师也必须确认在修改数据时有足够容量的SRAM可用。
存储器密度是决定选择串行EEPROM或者闪存的另一个因素。市场上目前可用的独立串行EEPROM器件的容量在128KB或以下，独立闪存器件的容量在32KB或以上。
如果把多个器件级联在一起，可以用串行EEPROM实现高于128KB的容量。很高的擦除/写入耐久性要求促使设计工程师选择EEPROM，因为典型的串行EEPROM可擦除/写入100万次。闪存一般可擦除/写入1万次，只有少数几种器件能达到10万次。
今天，大多数闪存器件的电压范围为2.7V到3.6V。如果不要求字节寻址能力或很高的擦除/写入耐久性，在这个电压范围内的应用系统采用闪存，可以使成本相对较低。
9．EEPROM与FRAM
EEPROM和FRAM的设计参数类似，但FRAM的可读写次数非常高且写入速度较快。然而通常情况下，用户仍会选择EEPROM而不是FRAM，其主要原因是成本(FRAM较为昂贵)、质量水平和供货情况。设计工程师常常使用成本较低的串行EEPROM，除非耐久性或速度是强制性的系统要求。
DRAM和SRAM都是易失性存储器，尽管这两种类型的存储器都可以用作程序存储器和数据存储器，但SRAM主要用于数据存储器。DRAM与SRAM之间的主要差别是数据存储的寿命。只要不断电，SRAM就能保持其数据，但DRAM只有极短的数据寿命，通常为4毫秒左右。
与SRAM相比，DRAM似乎是毫无用处的，但位于微控制器内部的DRAM控制器使DRAM的性能表现与SRAM一样。DRAM控制器在数据消失之前周期性地刷新所存储的数据，所以存储器的内容可以根据需要保持长时间。
由于比特成本低，DRAM通常用作程序存储器，所以有庞大存储要求的应用可以从DRAM获益。它的最大缺点是速度慢，但计算机系统使用高速SRAM作为高速缓冲存储器来弥补DRAM的速度缺陷。
表3总结了本文提到的各类存储器的特性。需要注意的是，不同类型的存储器的适合情况不同，每种类型都有自己的优点和弱点，所以逐项比较并非总能得到有意义的结果。
尽管我们几乎可以使用任何类型的存储器来满足嵌入式系统的要求，但终端应用和总成本要求通常是影响我们做出决策的主要因素。有时，把几个类型的存储器结合起来使用能更好地满足应用系统的要求。例如，一些PDA设计同时使用易失性存储器和非易性存储器作为程序存储器和数据存储器。把永久的程序保存在非易失性ROM中，而把由用户下载的程序和数据存储在有电池支持的易失性DRAM中。不管选择哪种存储器类型，在确定将被用于最终应用系统的存储器之前，设计工程师必须仔细折中考虑各种设计因素。
浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析 前言 随着电子科学的不断发展，人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求，这就促使了信息技术的不断发展。嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器，它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元，其应用范围非常的广阔，它也具有很好的发展前景。那么，面对纷繁复杂的嵌入式处理器市场，我们该如何做出适合自己的选择呢?下面小编就对市场上常见的几种嵌入式处理器进行比较分析，希望可以对大家有所帮助(嵌入式处理器类型)。 (1)嵌入式ARM微处理器(嵌入式微处理器结构) ARM微处理器的由来与发展 ARM(Advanced RISC Machines)，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。目前，采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器。它是一种高性能、低功耗的32位微处器，它被广泛应用于嵌入式系统中。基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。ARM9代表了ARM公司主流的处理器，已经在手持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。 ARM微处理器的应用领域 ARM微处理器是目前应用领域非常广的处理器，到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经遍及工业控制、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，深入到各个领域。 1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。 2、无线通讯领域：目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术，ARM以其高性能和低成本，在该领域的地位日益巩固。 3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。 4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。 5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。 基于RISC架构的ARM微处理器的特点 1、体积小、低功耗、低成本、高性能; 2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件; 3、大量使用寄存器，指令执行速度更快;
第三章软件作业习题 3、将存储器中0x400000开始的200字节的数据,传送到0x400800开始的区域。 解: AREA procedure3,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 LDR R1,=0x400800 MOV R7,#200 LOOP LDRB R2,[R0],#1 STRB R2,[R1],#1 SUBS R7,R7,#1 BNE LOOP CEASE B CEASE END 4、编写程序,比较存储器中0x400000与0x400004两无符号字数据的大小,并且将比较结果存于0x400008的字中,若两数相等其结果记为0,若前者大于后者其结果记为1,若前者小于后者其结果记为-1。解: AREA procedure4,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 LDR R1,[R0],#4 ;取第1个数 LDR R2,[R0],#4 ;取第2个数 CMP R1,R2 ;将两个数相比较 MOVHI R1,#1 ;R1比R2大 MOVLO R1,#-1 ;R1比R2小 MOVEQ R1,#0 ;两个数相等 STR R1,[R0] CEASE
B CEASE END 5、存储器从0x400000开始的100个单元中存放着ASCII码,编写程序,将其所有的小写字母转换成大写字母,对其它的ASCII码不做变换。 解: AREA procedure5,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 MOV R1,#0 LOOP LDRB R2,[R0,R1] CMP R2,#0x61 ;与‘a’比较 BLO NEXT ;小于转到NEXT CMP R2,#0x7B ;0x7A为‘z’ SUBLO R2, R2,#0x20 ;小于转换 STRBLO R2,[R0,R1] ;小于保存 NEXT ADD R1,R1,#1 CMP R1,#100 BNE LOOP CEASE B CEASE END 6、编写一程序,查找存储器从0x400000开始的100个字中为0的数目,将其结果存到0x400190中。 解: AREA procedure6,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 MOV R7,#100 ;控制循环变量 MOV R1,#0 ;保存0的数目 LOOP LDR R2,[R0],#4 ;取数 CMP R2,#0 ;比较为0
嵌入式系统数据共享存储器的实现 Luo Hao (罗昊)，Wang Zhihua (王志华) 清华大学电子工程系北京 100084 摘要：使用静态存储器（SRAM）和可编程逻辑器件（PLD）可以模拟共享存储器的行为，实现低成本、高速、大容量共享存储。在实际应用中模拟共享存储器会遇到操作冲突的问题，这需要使用仲裁的办法加以解决。正确选择SRAM和PLD能提高模拟共享存储器的速度。 关键字：共享存储器可编程逻辑嵌入式系统 Implementation of Shared Memories in Embedded Systems Abstract: Use SRAM and PLD can simulate DPRAM to satisfy the need for high volume, high speed data switching. Collisions will arise when operate shared memory, some arbitration will be used to solve the problem. Select the right SRAM and PLD can improve the speed of the shared memory. Key word: DPRAM PLD EMBEDDED 引言：有的嵌入式系统中需要使用共享存储器进行数据交换，常用的共享存储器有DPRAM （双口内存）、PRAM（多口内存）、FIFO等。传统的DPRAM虽然简单易用，但是容量小，成本高。使用SRAM和PLD可以方便地构成共享存储器。 1. 常见的双口内存 在商用芯片中，常用的双口内存如IDT7133/4[1]，容量为2K*16，异步操作，操作延迟时间20~90ns不等。存储阵列通过左右两端的地址线独立寻址。任意一端的接口方式与普通静态存储器完全一样。每端有独立的片选、读出、写入信号，因为7133的数据宽度为16b，为了实现字节操作，还提供了字节读出使能，可以通过字节读出使能对其进行字节操作。在实际的使用过程中，如果两侧同时对同一存储单元进行操作，任一侧为写入，都会使另一侧产生BUSY信号。表示此时的操作无效，或是会出现不正常的结果。在实际应用中这种情况是需要避免的。 2. 如何构造模拟双口内存 如果在实际应用中遇到需要的双口内存容量远大于现有的双口内存的情形，可以使用多片双口内存并联的方案。使用这种方案会使费用急剧增加，并且还需要增大存储控制器的扇出能力，增加的总线缓冲器或总线驱动器还会增加线路上的延时。可以考虑使用一个替代的办法：使用一片或多片大容量静态存储器（SRAM）或动态存储器（DRAM）作为存储单元，使用一些外部逻辑生成两个端口，构成一个模拟双口内存。使用类似操作双口内存的方法来操作这个模拟双口内存。在文献[2]中有一个类似的方案，它使用SRAM实现共享存储。图1中描绘了这种方案的实现方法。存储阵列由SRAM构成，与SRAM操作相关的信号为数据总线，地址总线，读写控制和片选。仲裁器由可编程逻辑实现，仲裁器的输入为两边端口送
课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 学号1141304067 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年6 月15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发 ,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状 ,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机"机器"；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式技术将全面展开，现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说，嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点，开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看，嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天，嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk 、机顶盒（Set Top Box）、高清电视（HDTV ）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如，行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发，用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成，行车工作站将行车称重信号转换成数字信号，并将采集的数字信号经处理后，通过无线电台传送给地面接收电台，接收电台将信号传输给地面工作站，地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视，通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示，通过以太网传送给5台转炉操作并显示，传送给车间办公室终端，车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司3.5英寸饼干PC机PCM-4，该机主板上带有Load bus IDE,VGA/LCD口，2个串口，1个并口和软驱接口，并附16M电子硬盘，体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏)，通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王2.0版软件，实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能，并在该软件基础上开发
《嵌入式》课程论文 题目：浅谈智能硬件 班级：集成162 学号：1608040218 ：王涛 2016年12月30日
浅谈智能硬件产品 王涛 随着科技的不断发展，人们在衣食住行各个方面都趋向智能化，应运而生出了各种智能硬件产品。这些智能硬件产品大大简化了人们的操作，产品的精确度也得到了提高，从而使人们的生活更加的舒适便利。下面我将介绍两个智能硬件产品并谈谈我的看法。 首先介绍的是Flat One智能水族箱照明系统，我们都知道一个高端的水族箱，灯光照明是非常重要的，现在市面上的水族箱照明系统大部分都不能实现变光，并且能耗较高。这款智能水族箱照明系统不仅节能，而且还能模拟的变化，为水族箱里的鱼类提供一个适合的光线环境。 Flat One解决了传统照 明不足，并且无论是淡水鱼 类还是咸水鱼类都可以适 应Flat One发出的灯光。 在Flat One照耀下的水族 箱，可以带来一种最柔和也最平静的光线，能够为我们的家中带来最赏心悦目的观赏特性，甚至还能帮助我们舒缓压力。Flat One的最大照明角度可以达到164度，因此从水族箱部来说，几乎任何一个角落都可以被Flat One的灯光覆盖，无死角。
另外，虽然普通的照明系统现在已经有了计时功能，但是使用起来还是很麻烦。而Flat One可以通过与智能手机的连接，用App来控制Flat One的光线以及开关，无论喜欢什么颜色的灯光，还是调整光线的明暗，都可以通过Flat One的App任意控制。我们甚至还可以通过拍照的方式保存预设模版，这样下次就可以让Flat One通 过识别图片自动调整为最佳 亮度。Flat One还可以模拟 从日出到日落的零度轨迹， 为鱼儿带来最能还原大自然 的光线环境。这种效果不管 是对人还是对鱼都起到了积极的效果，鱼儿可以长久舒适地生活，人们也可以欣赏水族箱中自然的美丽。 人们还可以通过App里的社交软件将自己的水族箱进行分享，与志同道合的人一起交流。 通过这样一个智能硬件产品，搭配上软件，使一个小小的水族箱变得如此的有趣，丰富了人们的生活，同时它使管理水族箱变得更专业，让人们花更少的精力看到更好的效果。 接下来介绍的是Xshifter自行车无线变速器，变速车是现在自行车的主流，它可以根据人们的需要进行变速，方便人们的骑行。但有的时候让人们会在需要变速的时候发生变速器失灵的尴尬状况。但如果使用这套智能无限变速器，就不会出现这种情况。
嵌入式存储器的全面解析 随着超大规模集成电路工艺的发展，人类已经进入了超深亚微米时代。先进的工艺使得人们能够把包括处理器、存储器、模拟电路、接口逻辑甚至射频电路集成到一个大规模的芯片上，形成所谓的SoC(片上系统)。作为SoC重要组成部分的嵌入式存储器，在SoC中所占的比重(面积)将逐渐增大。下面就随小编一起来了解一下相关内容吧。 近期台积电技术长孙元成在其自家技术论坛中，首次揭露台积电研发多年的eMRAM(嵌入式磁阻式随机存取存储)和eRRAM(嵌入式电阻式存储器)将分别订于明后年进行风险性试产。预计试产主要采用22nm工艺。这种次世代存储将能够为物联网、行动装置、高速运算电脑和智能汽车等四领域所提供效能更快和耗电更低的存储效能。台积电此举让嵌入式存储器再度回到人们的视线中。本文将为你阐述嵌入式存储器的前世今生。 何为嵌入式存储器嵌入式存储器现在已经不是一个新的概念了。相对于片外存储器，嵌入式存储器是指集成在片内与系统中各个逻辑、混合信号等IP共同组成单一芯片中的存储器。现已经成为SOC芯片的基本组成部分，几乎今天每个SOC芯片中嵌入式存储器都占有一定比重。 按照掉电后数据是否会丢失，可将嵌入式存储器分为两大类，一类是挥发性存储器，另一类则是非挥发性存储器。挥发性存储器是指掉电后数据会丢失，主要包括速度快、功耗低的SRAM和高密度的DRAM。而非挥发性存储器则刚好相反，其在实际应用中主要包括eFlash、EEPROM以及eMRAM、eRRAM、ePRAM等次世代存储器。 虽然都是存储器，但二者还是有些许不同。嵌入式存储器和分立式存储器最重要的不同之处在于嵌入式存储器往往跟应用IC自身的工艺特性条件有很大关系，比如用90nm和用45nm工艺做出来的芯片，其内部嵌入式存储器大小差别也是很大的。而分立式存储器件则主要围绕存储器器件工艺进行优化。 随着信息技术的发展，嵌入式存储器在SOC中的面积所占比重也在逐年增加，从图一可以看出，从1999年平均的20%上升到2007年的60-70%乃至2014年的90%的面积。可以看出，嵌入式存储器对于芯片系统性能的影响越来越大。
嵌入式系统中存储器类型的选择方法 嵌入式系统中存储器类型的选择方法 存储器的类型将决定整个嵌入式系统的操作和性能，因此存储器的选择是一个非常重要的决策。无论系统是采用电池供电还是由市电供电，应用需求将决定存储器的类型（易失性或非易失性）以及使用目的（存储代码、数据或者两者兼有）。另外，在选择过程中，存储器的尺寸和成本也是需要考虑的重要因素。对于较小的系统，微控制器自带的存储器就有可能满足系统要求，而较大的系统可能要求增加外部存储器。为嵌入式系统选择存储器类型时，需要考虑一些设计参数，包括微控制器的选择、电压范围、电池寿命、读写速度、存储器尺寸、存储器的特性、擦除/写入的耐久性以及系统总成本。 图1列出了在嵌入式应用系统中最常用的存储器类型。下面讨论在选择存储器时应遵循的基本原则。 选择存储器时应遵循的基本原则 1．内部存储器与外部存储器 一般情况下，当确定了存储程序代码和数据所需要的存储空间之后，设计工程师将决定是采用内部存储器还是外部存储器。通常情况下，内部存储器的性价比最高但灵活性最低，因此设计工程师必须确定对存储的需求将来是否会增长，以及是否有某种途径可以升级到代码空间更大的微控制器。基于成本考虑，人们通常选择能满足应用要求的存储器容量最小的微控制器，因此在预测代码规模的时候要必须特别小心，因为代码规模增大可能要求更换微控制器。 目前市场上存在各种规模的外部存储器器件，我们很容易通过增加存储器来适应代码规模的增加。有时这意味着以封装尺寸相同但容量更大的存储器替代现有的存储器，或者在总线上增加存储器。即使微控制器带有内部存储器，也可以通过增加外部串行EEPROM 或闪存来满足系统对非易失性存储器的需求。 2．引导存储器
浅谈嵌入式系统的现状 及发展前景 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年 6 月 15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机"机器"；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到 mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。 近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。 随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式技术将全面展开，现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说，嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点，开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看，嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天，嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk、机顶盒（SetTopBox）、高清电视（HDTV）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如，行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发，用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成，行车工作站将行车称重信号转换成数字信号，并将采集的数字信号经处理后，通过无线电台传送给地面接收电台，接收电台将信号传输给地面工作站，地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视，通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示，通过以太网传送给5台转炉操作并显示，传送给车间办公室终端，车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司英寸饼干PC机PCM-4，该机主板上带有LoadbusIDE,VGA/LCD口，2个串口，1个并口和软驱接口，并附16M电子硬盘，体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏)，通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王版软件，实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能，并在该软件基础上开发无线数据通讯 2.嵌入式系统介绍
浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景 （检测技术与自动化装置卜庆贵2010080111） 1嵌入式系统的定义与特点 1.1定义 嵌入式系统(Embedded System)，就是功能比通用计算机专门化，具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的，合适的运算速度，高可靠性和较低比较成本的专门计算机系统。 英国电机工程师协会的定义为：嵌入式系统为控制、监视或辅助设备，机器甚至工厂运作的装置。它具备了下列特性：通常执行特定功能；以微电脑与周边构成核心，严格的时序与稳定度的要求。全自动操作循环。 我国定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性．成本，体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 1.2 特点 嵌入式系统的主要特点在于系统内核小、专用性强、具有高适时性和高可靠性。根据应用需求对软硬件进行裁剪，在满足用户功能的基础上，最大限度地追求系统的可靠性、成本、体积是嵌入式技术研究的目标；建立相对通用的硬件基础，根据应用需求挂接输入检测和输出控制模块，然后在其上量身定制操作系统，再开发满足具体需求的应用软件，是嵌入式应用系统开发的一般模式。
2嵌入式系统的分类 目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外，大量存在的是8位和16位的嵌人式微控制器（blCul）．嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，它与通用计算机应用不同在于：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各装置、产品和系统之间的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状．嵌人式计算机可以分成下面几类： （1）嵌入式微处理器 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中．将微处理器装配在专门设计的电路板上．只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求．嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在上作温度、抗电磁下扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 （2）嵌入式微控制器 嵌人式徽控制器义称单片机。嵌入式徽控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM—PROM、RAM、总线、总线逻辑、定时，计数器、看门狗、I／O、串行口、脉宽调制输出、MD、D／A、RAM、E2PROM 等各种必要功能和外故。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内枝都是一样的．不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配．功能不多不少．从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比．微控制器的最大特点是单片化体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。（3）嵌入式DSP处理嚣 DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计．使其适合于执行DSP
嵌入式系统存储器浅谈 嵌入式系统存储器浅谈（zz）嵌入式系统与通用PC 机不同，一般没有硬盘这样的存储设备而是使用Flash闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置，本文分析了嵌入式系统中常用的存储设备及其管理机制，介绍了常用的基于FLASH的文件系统类型。1．嵌入式系统存储设备及其管理机制分析构建适用于嵌入式系统的Linux文件系统，必然会涉及到两个关键点，一是文件系统类型的选择，它关系到文件系统的读写性能、尺寸大小;另一个就是根文件系统内容的选择，它关系到根文件系统所能提供的功能及尺寸大小。 嵌入式设备中使用的存储器是像Flash闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置。Flash是目前嵌入式系统中广泛采用的主流存储器，它的 主要特点是按整体/扇区擦除和按字节编程，具有低功耗、高密度、小体积等优点。目前，Flash分为NOR, NAND两种类型。 NOR型闪存可以直接读取芯片内储存的数据，因而速度比较快，但是价格较高。NOR型芯片，地址线与数据线分开，所以NOR型芯片可以像SRAM一样连在 数据线上，对NOR芯片可以“字”为基本单位操作，因此传输
效率很高，应用程序可以直接在Flash内运行，不必再把代码读到系统RAM中运行。它与 SRAM的最大不同在于写操作需要经过擦除和写入两个过程。 NAND型闪存芯片共用地址线与数据线，内部数据以块为单位进行存储，直接将NAND芯片做启动芯片比较难。NAND 闪存是连续存储介质，适合放大文件。 擦除NOR器件时是以64-128KB的块进行的，执行一个写入/擦除操作的时间为5s；擦除NAND器件是以8-32KB的块进行的，执行相同的操作最 多只需要4ms。NAND Rash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半，由于生产过程更为简单，NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量，也就相应地降低了价格。NOR flash占据了容量为1―16MB闪存市场的大部分，而NAND flash只是用在8―128MB的产品当中，这也说明NOR主要应用在代码存储介质中，NAND适合于数据存储。寿命(耐用性)，在NAND闪存中每个 块的最大擦写次数是一百万次，而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势，典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8 倍，每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一
浅谈嵌入式系统 （郑中权152210303127 电子31班） 摘要：嵌入式系统在生活中运用十分广泛，给人们带来了巨大便利。若想开发嵌入式系统，我们就必须了解它。本文 将对嵌入式系统的进行简要概括，并从嵌入式系统的发展史、应用和对人们生活的影响来介绍嵌入式系统，最后简要介绍 嵌入式系统的开发过程。 关键字：嵌入式系统的发展；应用及影响；软硬件设计 一、嵌入式系统一般概括 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、工号严格要求的专用计算机系统[1]。 嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成，硬件包括了嵌入式处理器和外围硬件设备，软件一般由嵌 入式操作系统和应用软件组成。嵌入式系统是集软硬件为一体的可以独立完成某具体工作的计算机系统。 嵌入式操作系统[2]指，运行在嵌入式系统环境中，对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的葛总不 见装置等资源进行协调、调度、指挥和控制的系统软件[3]。其中又分为硬实时和软实时操作系统[4]。 二、嵌入式系统发展 从1971年，Intel公司推出了第一款微处理器4004，到如今苹果的A11嵌入式处理器性能超过部分 i7 桌面级低压版本的处理器，可见嵌入式系统的飞速发展。纵观这几十年的发展过程，嵌入式系统的发 展可大致分为三个阶段： 1、单片机阶段：这个时期的嵌入式系统主要以功能简单的单片机为核心，来实现一些控制、采集或 是监控的功能。 2、嵌入式CPU和嵌入式操作系统阶段：这个时期已经出现了一些功能强大、价格低廉的嵌入式微处 理器和多种嵌入式操作系统。 3、SOC和网络阶段：SOC片上系统将包括CPU及多种外设控制器的专用系统集成在一个芯片上。并 且随着网络的发展，嵌入式系统已经支持网络功能，更加方便嵌入式系统的发展与应用。 三、嵌入式系统应用及影响 随着我国嵌入式系统产品日益增长的市场需求，嵌入式系统的产值也在不断增长，尤其是在医疗器 设备、家电、汽车、通信、交通、金融、工业自动化等领域表现突出。 从我们身边来看，嵌入式系统也是无处不在的，冰箱、空调、洗衣机、手机、平板、随身听，就连 简单的插座都可以用上嵌入式。可见嵌入式系统正朝方方面面发展，它没有最终的形态，却有着共同的 目标，就是让人们的生活更加便利。 说到嵌入式系统对我们的影响，那都是潜移默化的，它在无形的，在我们察觉不到的地方服务着我们，选几个具有代表性的嵌入式系统来说。首先是手机，1973年，世界上第一部手机成功问世，起初它 只是一种“便携式”的移动电话，一个采用数以千计的联建制造而成，仅仅为了实现无线通话功能的机 器[5]。从上世纪80年代后期起，随着超大规模集成电路和射频芯片成为现实，移动通信蓬勃发展。进 入21世纪，智能手机开始走进世人的生活，现在人们能够通过手机潜力视频通话，随时预订车票，收看 电视节目等等。
浅谈嵌入式系统及其发展前景 （作者：赵玉雪班级：软件1112班学号：1120126238） 摘要 现今我们已进入到一个网络的时代，经历了漫长的单片机发展道路嵌入式系也逐步应用到各种网络环境中。嵌入式系统也有了独有的定义，嵌入式设备与互联网的结合才是嵌入式技术未来。本文介绍了嵌入式系统的发展历史，嵌入式系统的特点和分类，及其在国内外的应用情况，总结了该行业未来的发展趋势。 关键词嵌入式系统；嵌入式系统特点；应用；现状；前景
0引言 嵌入式系统是目前电子计算机的一种普遍应用形式，此类电子系统由于不被设备使用者在意，也被称之为埋藏式计算机，例如微控制器、微处理器以及常见的DSP等。嵌入式处理器可以使宿主设备功能得以智能化，无论是设计还是操作都比较简单方便，这些设备的功能具有一定的各异性，但都具有功能强和实时性强，结构相对比较紧凑，大大提高了可靠性等共同特点。 嵌入式系统作为某种技术过程的核心处理环节，是一种能够直接与现实环境接口或交互的信息处理系统。在这种应用环境下，信息处理系统处于嵌入式工作状态，即实时就绪与环互动，亦即实时工作方式，其典型例子如Pc在工业过程控制或实验监测中的应用。 1嵌入式系统概述 1.1嵌入式系统发展史 世界上第一个嵌入式系统是在1981年由Ready System发展的商业性嵌入式实时内核(VRTX32)，距今已有30年的历史了。纵观历史，嵌入式系统历史的发展有三个明显的阶段： 阶段一，是嵌入式系统的出现阶段。这一阶段的主要特征是：操作系统处理效率低下、存储容量小、系统的结构以及功能都相对单一、几乎没有用户接口，受众群体为各类专业领域。作为嵌入式系统的早期阶段，这种系统以其专用计算机简单的功能或者以可编程控制器的单片机为核心的形式存在，具备设备指示、监测、伺服等功能，大部分的系统运用于各类工业控制与飞机、导弹等武器装备中。由于早期嵌入式系统并没有操作系统的支持，对系统的控制是通过汇编语言编程直接进行的，运行结束后对内存进行清理。 阶段二，是简单监控式的实时操作系统阶段。该阶段以嵌入式CPU和嵌入式操作系统为标志。随着计算机硬件高可靠、低功耗嵌入CPU，如Power PC等的出现，推动了各类商业嵌入式操作系统相继出现并以迅雷不及掩耳之势发展起来。该阶段鲜明的特点是系统开销小、效率高处理器种类繁多、较差的通用性、由于配备系统仿真器，因此操作系统具有一定的兼容性与扩展性。另外，由于软
浅谈对嵌入式系统的理解 信息学院16级计算机应用技术研究生陶金洪学号：1623100005 摘要：嵌入式系统在日常生活中已得到广泛的应用，本文从嵌入式系统的概念、嵌入式微处理器以及嵌入式系统的操作系统等方面浅谈对嵌入式系的理解。 关键词：嵌入式系统操作系统嵌入式微处理器 引言：随着社会的迅速进步，电子技术、计算机技术和网络技术的飞速发展，极大地改变了人们的生活模式。人们到处可以见到电子设备的存在，而几乎所有的电子设备中都包含着嵌入式系统。嵌入式应用给人们的生活带来了极大的便利。经过本学期对嵌入式系统的学习加深了我对它的了解。 一、嵌入式系统的概念： 国际电气与电子工程师协会将嵌入式系统定义为：嵌入式是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置。而国内通常将它定义为：嵌入式系统是以应用为中心，以电子技术和计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 从两种定义中我们不难看出国内的定义直接的体现了嵌入式系统的嵌入性、专用性、计算机特性的基本要素和特征。从定义中可以知道嵌入式系统它一般是由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序等部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式系统不同于PC系统，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。由于嵌入式系统是针对特定用途、应用于特定环境下，所以它不同于通用计算机系统。同样是计算机系统，嵌入式系统是针对特定应用而设计的“专用系统“它的硬件和软件都必须高效率的设计，量体裁衣，去除冗余，力争在较少的资源上实现更高的性能。
嵌入式系统的定义及特点 定义：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 特点：（1）嵌入式系统是面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU是专门为特定应用设计的，具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于整个系统设计趋于小型化。 （2）嵌入式系统涉及先进的计算机技术、半导体技术、电子技术、通信和软件等各个行业。是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 （3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。 （4）嵌入式系统的生命周期相当长。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，其升级换代也是和具体产品同步进行的。 （5）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后，用户如果需要修改其中的程序功能，必须借助于一套专门的开发工具和环境。 （6）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中，而不是存贮于磁盘等载体中。 3．与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？答：与通用计算机相比，嵌入式系统有以下特点：（1）嵌入式系统通常是面向特定应用的；（2）嵌入式系统的硬件和软件必须高效率地设计，做到量体裁衣、去除冗余；（3）有实时操作系统的支持；（4）嵌入式系统具有较长的生命周期；（5）嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储在磁盘等载体中；（6）具有专门的开发工具支持。 操作系统在嵌入式系统中所起的作用 EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度作，控制、协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 嵌入式系统是以应用为中心，整合了计算机软件、硬件技术，通信技术和微电子技术， 嵌入式操作系统（嵌入式linux学习）的功能 嵌入式操作系统除具备了一般操作系统（嵌入式linux系统）最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外，还有以下两个方面的功能： 1.构成一个易于编程的虚拟机平台 嵌入式操作系统构成一个虚拟机平台，EOS把底层的硬件细节封装起来，为运行在它上面的软件(如中间件软件和各种应用软件)提供了一个抽象的编程接口。软件开发在这个编程接口的上进行，而不直接与机器硬件层打交道。EOS所提供的编程接口实际上就是操作系统对外提供的系统调用函数。
传统方案中常常采用EPROM、EEPROM和Flash存储程序，NV SRAM具有高速存取时间和与SRAM相同的接口，因而可用于存储程序。本文介绍NV SRAM如何与基于程序和数据存储的微处理器进行接口，并说明选用NV SRAM与现有的其它非易失存储器相比具有哪些优势。 尽管EPROM、EEPROM、Flash和NV SRAM在某种程度上提供了相同特性的非易失存储方案，而在一些特殊应用中，不适当的存储器方案将会导致设计缺陷。微处理器系统选择存储器时主要面临下列问题： 1. 对特定的应用，存储容量不足； 2. 程序存储器需要较快的存取时间； 3. 保证非易失存储的写周期次数不够大，产品工作在有效寿命的后期时存在可靠性问题； 4. 扇区写入不可避免，特别是存储器的扇区大于微处理器的缓冲区时。 5. 采用UV擦除方式不便于开发，一般无法满足在线编程的要求，需要特殊的附加设备，而不适当的操作会导致数据在光照下被擦除。表1列出了四种存储器的不同特点，显然，NV SRAM的综合指标最高。 EPROM的缺陷在于需要UV擦除时间，编程时需要额外的高电压Vpp和Vcc。EPROM为程序存储提供了一种可行方案，在微处理器应用中能够提供适当的接口和读时间，但由于缺少电擦除功能无法用于非易失数据存储。 EEPROM是一种较好的程序存储方案，但其有限的写周期次数和较低的写速度使其很少用于数据存储。写周期次数的限制使其在大多数应用中只能用于程序存储。 初看起来，Flash是一种很好的解决方案，它同时提供了同步和异步读功能，与EPROM和EEPROM相比具有较高的写速度。但Flash存在写周期次数有限的问题，划分后的扇区(64字节到64k字节)必须一次性写入。这意味着数据必须由微处理器高速缓冲，然后一次写入Flash器件的存储区内。如果设计中微处理器不具备足够的内部RAM，就无法缓存这些数据。在一些应用中，如数据记录仪，当电源出现故障时可能导致滞留在微处理器缓冲区的数据丢失。尽管市场上也有一些Flash器件不需要扇区写入，但产品的订货批量受限制。另外，这种产品还缺乏Flash器件标准，虽然大多数Flash器件的异步读操作与SRAM或EPROM相同，但并非所有器件都是如此，而且，写接口标准较多，当产品更新换代无法支持相应的标准时将限制器件的实际使用寿命。另外，还需保证写操作不要超出最大写周期次数，因为当
嵌入式系统原理与应用技术
嵌入式系统概述 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软/硬件可裁剪，并满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。 与通用计算机相比，嵌入式系统具有以下特征： 通常是面向特定应用的。具有功耗低、体积小和集成度高等特点。 硬件和软件都必须高效率的设计，量体裁衣，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能满足功能、可靠性和功耗的苛刻要求。 实时操作系统支持。 嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也是同步进行的。因此，嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。 为了提高运行速度和系统可靠性，嵌入式系统中软件一般都固化在存储器芯片中。 专门开发工具的支持。 嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视和管理等功能。 嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心。嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系结构或哈佛体系结构，指令系统可以选用精简指令集系统RISC或复杂指令集系统CISC。 外围硬件设备是指在嵌入式硬件系统中，除嵌入式微处理器以外的完成存储、显示、通信、调试等功能的部件。根据外围设备的功能可分为存储器和接口两大类。 嵌入式操作系统EOS是一种用途广泛的系统软件，它负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、调度、控制和协调。 嵌入式操作系统除了具有一般操作系统的最基本特点外，还具有以下特点：
强稳定性，弱交互性。 较强的实时性。 可伸缩性。 外围硬件接口的统一性。 由于嵌入式系统中的存储器容量有限，嵌入式系统的核心通常较小。 嵌入式系统的应用软件是设计人员针对专门的应用领域而设计的应用程序。 从应用角度看，嵌入式处理器可分为：嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统。 一般从应用角度考虑嵌入式微处理器的选型，需考虑的主要因素有：功能、性能、价格、熟悉程度及开发资源、操作系统支持、升级、供货情况、多处理器应用。 ARM微处理器的选型：ARM微处理器内核的选择、系统的工作频率的选择、芯片内存储器容量的选择、片内外围电路的选择。 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分。使用最多的嵌入式操作系统有Linux、WindowsCE、μC/OS-Ⅱ、PalmOS和VxWorks等。 ARM9体系结构 ARM9系列嵌入式微处理器主要有ARM9 TDMI、ARM9E-S等系列。ARM9处理能力的提高是通过提高时钟频率和缩短指令执行周期实现的。 ARM9中1条指令的执行可以分为以下几个阶段：取指-译码-执行-访存（缓冲/数据）-回写。 ARM嵌入式微处理器使用的是AMBA总线体系结构。AMBA是ARM公司颁布的总线
嵌入式存储器发展现状 北京芯技佳易微电子科技有限公司 薛霆 李红 摘要：文章中简要介绍了嵌入式存储器技术发展历程，详细地介绍了基于标准工艺上嵌入式存储器的技术 关键词：IP SOC 存储器eDRAM OTP MTP 嵌入式闪存 1T-SRAM 2T-SRAM Abstract: Paper reviews historic development of embedded memory technologies. A few of embedded memory technologies based on standard process is introduced in more details. Keywords: IP SOC Memory eDRAM OTP MTP eFlash 1T-SRAM 2T-SRAM 1、引言 嵌入式存储器不同于片外存储器，它是集成在片内与系统中各个逻辑、混合信号等IP共同组成单一芯片的基本组成部分。嵌入式存储器包括嵌入式静态存储器，动态存储器和各种非挥发性存储器。几乎今天每一个SOC芯片中都含有或多或少多种嵌入式存储器的应用。 图1 嵌入式存储器的分类 嵌入式存储器大体分为两类，一类是挥发性存储器，另一类是非挥发性存储器，挥发性存储器包括速度快，功耗低，简单的SRAM和高密度的DRAM；而非挥发性存储器在实际使用中有更多种类，常用的包括OTP，ROM和EEPROM 及越来越普及的eFlash技术。非挥发性存储器主要用于存储器掉电不丢失的固定数据和程式。 嵌入式存储器和分立式存储器重要不同之处在于嵌入式存储器往往受限于应用IC的本身工艺特性条件，而分立式存储器件主要是围绕存储器器件进行优化工 图1－嵌入式存储器的分类