嵌入式系统中软外设的研究

嵌入式系统论文嵌入式系统中“软外设”的研究作者Email:sunchengli@sjzue.edu.cn摘要:随着CPU的性能的不断提升,处理速度越来越快,运算能力不断增强,在许多嵌入式系统的开发中逐渐出现了软外设(SoftwarePeripherals)。所谓软外设是指以软件编程为手段,模拟CPU的外围设备的功能,真正达到以软代硬的目的。软外设的出现给产品的开发带来了极大的灵活性,不但使系统体积变得更小,而且使系统的升级换代变得更为方便,从而真正实现SOC。本文介绍软外设的设计思想以及在开发过程中应注意的事项,并结合一个嵌入式系统,分析软外设对系统的影响以及如何使设计合理化。关键词:嵌入式系统UART Software Peripherals一、介绍应该说软外设并不是一个新思想,从计算机发明以来,电子系统设计人员一直试图尽可能多地用软件编程来代替实际电路,通过这种方式把外设嵌入进系统。但由于CPU速度、计算能力有限,以及内存技术的发展不够成熟,从而束缚了软外设的发展。近年来,随着电子技术的发展,越来越多的处理器厂家在处理器的设计中加大了对软外设的支持,象ARM公司宣称他们的32、64位RISC处理器已经能用软件实现更多更强的功能,指令集也更为丰富,甚至包括DSP方面的许多功能现在已经能够在CPU上实现。Motorola公司已经开发出基于SM56PCI接口的用纯软件实现的调制解调器。这些都说明电路设计已经进入了一个崭新的时期。目前,电子设计中把外设嵌入进系统的方法主要有两种。方法I是采用标准的微处理器+一块辅助芯片,辅助芯片可以是FPGA或CPLD等可编程逻辑芯片;方法II是采用基本的CPU内核+附加逻辑单元,这些可以在一块高密度可编程逻辑芯片上实现,CPU内核往往为Altera