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誰聽說過飛思卡爾的i.MX31開發板?

iPhone的降臨讓我們意識到,未來移動設備將對我們的生活方式和經濟社會活動產生很大的影響。展望未來,手持移動設備可望在很多領域得到比較廣泛的應用,整合多種功能,應用聲音,圖像,視頻,等多媒體技術外加之無線寬帶的多種紛繁的互聯網服務,將多功能移動設備推向了壹個新的高度,同時也對嵌入式硬件設備提出了更高的要求。

蘋果公司在6月份年正式新壹代移動設備iPhone,硬件方面,蘋果iPhone采用了三星電子生產的S3C6400型處理器,基於ARM11架構,ARM1176JZF程序內核的運行頻率更是高達620MHz,從而保證了Mac OS的流暢運行,與之對應的程序運行內存達到了128M, 並采用了三星閃存芯片,容量達到了8GB。觸控方式方面,iPhone采用了Muti-touch技術,絢麗的3D界面以及流暢的畫面過度足以令人驚嘆科技之美。

如此多功能的實現完全取決於壹款優良的芯片,而芯片的核心正是ARM最新推出的ARM11 V6。ARM11處理器的超強性能是由壹系列的架構特點所決定的。ARMv6—決定性能的基礎ARMv6架構決定了可以達到高性能處理器的基礎。

總的來說,ARMv6架構通過以下幾點來增強處理器的性能:

多媒體處理擴展

使MPEG4編碼/解碼加快壹倍

音頻處理加快壹倍

增強的Cache結構

實地址Cache

減少Cache的刷新和重載

減少上下文切換的開銷

增強的異常和中斷處理

使實時任務的處理更加迅速= 支持Unaligned和Mixed-endian數據訪問

使數據***享、軟件移植更簡單,也有利於節省存儲器空間

對絕大多數應用來說,ARMv6保持了100%的二進制向下兼容,使用戶過去開發的程序可以進壹步繼承下去。ARMv6保持了所有過去架構中的T(Thumb指令)和E(DSP指令)擴展,使代碼壓縮和DSP處理特點得到延續;為了加速Java代碼執行速度的ARM Jazalle技術也繼續在ARMv6架構中發揮重要作用。

ARM11處理器是為了有效的提供高性能處理能力而設計的。該系列主要有ARM1136J,ARM1156T2和ARM1176JZ三個內核型號

ARM11處理器系列可以在使用130nm代工廠技術、小至2.2mm2芯片面積和低至0.24mW/MHz的前提下達到高達500MHz的性能表現。ARM11處理器系列以眾多消費產品市場為目標,推出了許多新的技術,包括針對媒體處理的SIMD,用以提高安全性能的TrustZone技術,智能能源管理(IEM),以及需要非常高的、可升級的超過2600 Dhrystone 2.1 MIPS 性能的系統多處理技術。

下面對幾個ARM處理器內核做了簡單的介紹。可以註意到,隨著處理器內核技術的發展,處理器的速度越來越快,其主要得益於ARM流水線的技術發展。

ARM1176JZF-S可綜合處理器專門針對包括數字電視、機頂盒、遊戲機以及手機在內的消費及無線產品。這壹處理器采用了ARM Jazelle? Java加速技術、ARM TrustZone?技術(專門針對為運行開放式操作系統例如Symbian OS、Linux和Windows CE的消費產品提供安全性能的關鍵技術)以及壹個矢量浮點(VFP)協處理器(為嵌入式3D圖像提供強大的加速功能)。

下面我們介紹壹種采用ARM11v6內核的系統。飛思卡爾(Freescale)i.MX31是當前支持ARM11核心並且使用廣泛的高性能開發板之壹。i.MX31采用了壹個ARM1136內核。ARM11內核比AMR9更適合於瀏覽更高質量的多媒體內容。處理速度從266MHz增加到665MHz,還支持128KB的L2緩存。ARM11內核不僅支持視頻,還支持3D遊戲圖像。

各種外置存儲器接口讓外置存儲器可以很容易集成到移動系統中。取決於應用和OEM的不同,可以選擇不同的存儲元件,而最簡單的篩選方法,就是看它和設計是否兼容。i.MX31能和NAND和NOR Flash等通用存儲器兼容,還能和壹些專利型存儲器兼容,例如M-Systems的Disk-on-Chip和Micron的VsynchFlash等。

除了提供各種外置存儲器接口,連接功能在設計選擇中也扮演著重要的角色,在多媒體功能豐富的應用中尤其重要,因為如果傳輸視頻到系統上所花的時間太長,用戶對這壹功能的興趣就會被削弱。

高效的功率管理壹直是用戶不懈追求的性能。雖然也可以使用獨立的功率管理元件,但若能將之集成到芯片則會更好。其好處有兩個方面,第壹,它降低了系統中所需元件數量,縮小了外形,並將低了原材料成本。第二,這對於整個設備來說無疑有好處,將各種功耗都降至最低。德州儀器在這方面就做得不錯,它的OMAP 2平臺可以獨立關閉閑置的功能模塊。i.MX31也使用了類似的方法,以避免功率浪費。

最後壹個吸引人的地方則是外置連接性能。傳統的移動設備都是和壹個系統相連,例如數據從PC傳輸到設備,而沒有像同時用藍牙手機打電話那樣的其它的功能。現在的新型應用處理器則突破了這壹局限,添加了額外的接口,以實現這壹功能。另外,以前的設備將電影等大型數據從壹個系統傳輸到另壹系統時都需要耗費大量的時間,除非具有高速連接功能。而i.MX31則具有2個高速USB接口,500MB的視頻能在15秒左右輕松搞定,如果是使用以前的技術則最少需要10分鐘。

嵌入式開發未來前景光明,尤其是Linux環境下的嵌入式開發更是IT行業裏的新藍海。目前有超過三分之壹的移動設備使用Linux系統。隨之帶動的相關產業近百億美元。從IT職場來看,嵌入式人才的薪資待遇與人才就職企業明顯處於行業上層,年收入均在10萬以上。擁有幾年工作經驗專業人才更是諸多跨國IT公司狩獵的目標對象。但是嵌入式學習要求相對苛刻,應有紮實的理論基礎和過硬的技術功底。作為高級專業人才,必須通過精湛的學習,刻苦的鉆研和全心的投入方夠勝任這壹領域苛刻的要求。

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