1. 說明

• 1.嵌入式微處理器主要用于處理相關任務。
• 2.由于嵌入式系統通常都在室外使用，可能處于不同環境，因此，選擇處理器芯片時，也要根據不同使用環境選擇不同級別的芯片。
• 3.其主要因素是芯片可適應的工作環境溫度。
• 4.通常，我們把芯片分為民用級、工業級和軍用級。
• 5.民用級器件的工作溫度范圍是 0 ~ 70℃、工業級的是 -40 ~ 85℃、軍用級的是-55 ~ 150℃。
• 6.當然，除了環境溫度外，環境濕度、震動、加速度等也是應考慮的因素。
• 7.通常嵌入式處理器的選擇還要根據使用場景不同選擇不同類型的處理器，從處理器分類看，大致可分為:
  微處理器(Micro Processor Unit, MPU)
  微控制器:(Micro Control Unit, MCU)
  信號處理器(Digital Signal Processor, DSP)
  圖形處理器(Graphics Processing Unit，GPU)
  片上系統(System on Chip，SoC)

2. 微處理器(MPU)

• 1.將微處理器裝配在專門設計的電路板上，只保留與嵌入式應用有關的母板功能。
• 2.與工業控制計算機相比，其優點在于體積小，重量輕，成本低以及可靠性高，但是電路板上必須包括 ROM、RAM、總線接口、各種外設等器件，降低了系統的可靠性，技術保密性也較差。
• 3.嵌入式微處理器目前主要有:Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM 系列等。

3. 微控制器(MCU)

• 1.又稱單片機。
• 2.微處理器一般以某一種微處理內核為核心，每一種衍生產品的處理器內核都是一樣的，不同的是存儲器和外設的配置和封裝。
• 3.與MPU相比，MCU的最大優點在于單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降，可靠性提高。
• 4.微控制器比較有代表性的通用系列包括:8501，P51XA，MCS-251，MCS-96/196/296，C166/167，MC68HC05/11/12/16，68300和數目眾多的 ARM 系列。

4. 信號處理器(DSP)

• 1.DSP處理器對系統結構和指令進行了特殊設計(通常，DSP采用一種哈佛結構)，使其適合于執行 DSP 算法，編譯效率高，指令執行速度也高。
• 2.DSP 處理器比較有代表性的產品是TI公司生產的TMS320系列(包括用于控制的C2000系列，移動通信的C5000系列，以及性能更高的C6000系列和C8000系列)和Freescale 公司生產的DSP56000系列，另外 PHILIPS 公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP 結構的采用低成本，低功耗技術制造的 R.E.A.L DSP 處理器。

5. 圖形處理器(GPU)

• 1.GPU是圖形處理單元的縮寫，是一種可執行渲染 3D 圖形等圖像的半導體芯片(處理器)。
• 2.GPU可用于個人電腦、工作站、游戲機和一些移動設備上做圖像和圖形相關運算工作的為處理器。
• 3.它可減少對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作，尤其是在 3D圖形處理中，GPU采用了核心技術(如:硬件 T&L、紋理壓縮等)保證了快速 3D 渲染能力。

6. 片上系統(SoC)

• 1.各種通用處理器內核作為SoC設計公司的標準庫，與許多其他嵌入式系統的外設一樣，成為 VLSI設計中的一種標準的器件，用標準的VHDL等語言描述，存儲在器件庫中，用戶只需要定義出整個應用系統。
• 2.除個別無法集成的器件以外，整個嵌入式系統大部分都可集成到一塊或幾塊芯片中。

7. 例題

7.1 例題1

• 1.題目

1.一般說來，S0C稱為系統級芯片，也稱片上系統，它是一個有專用目標的集成電路產品。
以下關于S0C不正確的說法是()
A.SoC是一種技術，是以實際的、確定的系統功能開始，到軟/硬件劃分，并完成設計的整個過程
B.SoC是一款具有運算能力的處理器芯片，可面向特定用途進行定制的標準產品
C.SoC是信息系統核心的芯片集成，是將系統關鍵部件集成在一塊芯片上，完成信息系統的核心功能
D.SoC是將微處理器、模擬IP核、數字IP核和存儲器(或片外存儲控制接口)集成在單一芯片上是面向特定用途的標準產品

• 2.分析

1.SoC稱為片上系統，它是一個產品，是一個有專用目標的集成電路，其中包含完整系統并有嵌入軟件的全部內容。所以B的說法是錯誤的，SoC不是一塊處理器芯片。同時它又是一種技術，用以實現從確定系統功能開始，到軟/硬件劃分，并完成設計的整個過程。
2.從狹義角度講，它是信息系統核心的芯片集成，是將系統關鍵部件集成在一塊芯片上；
3.從廣義角度講，SoC是一個微小型系統，如果說中央處理器（CPU）是大腦，那么SoC就是包括大腦、心臟、眼睛和手的系統。國內外學術界一般傾向將SoC定義為將微處理器、模擬IP核、數字IP核和存儲器（或片外存儲控制接口）集成在單一芯片上，它通常是客戶定制的，或是面向特定用途的標準產品。