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1。简介

嵌入式系统是现代技术的核心，从智能房屋到汽车电子设备，到处都是。芯片架构是整个嵌入式系统的“大脑”，它决定了整个系统的功能和性能。了解芯片架构可以帮助我们更好地开发和应用。本文将带您了解嵌入式系统是什么，深入分析ARM架构，并比较市场上当前主流芯片架构（例如ARM，RISC-V，X86等）之间的相似性和差异，并分析芯片体系结构的未来发展趋势。

2。嵌入式系统1。什么是嵌入式系统

美国电气和电子工程师研究所将嵌入式系统定义为“用于控制，监视或协助机械和设备运行的设备”。可以看出，嵌入式系统不是简单的芯片，而是一个完整的专用计算机系统，可以完成特定功能并针对特定的应用程序。它们是软件和硬件的组合，甚至涵盖了机械等辅助设备。

嵌入式系统的国内定义是一种基于计算机技术，以应用程序为中心，软件和硬件的特殊计算机系统，可以量身定制，并满足应用系统对功能，成本，功耗和数量的要求。与传统的计算机系统相比，嵌入式系统是特定应用程序的更多计算机。它具有实时，低功耗，小型化，专业化，高可靠性和长寿周期的特征，并且广泛用于智能家居，工业控制，汽车电子设备和其他领域。

2。嵌入式系统分类

根据嵌入式系统中使用的微控制器的差异，可以将嵌入式系统分类如下：一个是嵌入式的微控制器系统，将微控制器作为核心；第二个是嵌入式计算机系统，它将工业计算机主板作为核心。第三是嵌入式数字信号处理器系统，该系统是DSP，最后是以FPGA为中心的嵌入式SOPC。

3。嵌入式系统的组成

如上所述，嵌入式系统是专门的计算机系统，它们的组成自然与计算机系统相似。嵌入式系统的核心组件包括处理器（CPU），内存（RAM，ROM）以及输入和输出设备（I/OS）。从总体角度来看，嵌入式系统的核心部分由两个部分组成：嵌入式硬件和嵌入式软件。如果从分层维度进行分析，则可以将嵌入式系统分为硬件层，驱动程序层，操作系统层和应用程序层。

3。手臂建筑简介

首先，我们需要了解ARM在半导体行业中具有以下两个含义：首先，它是指ARM，这是世界领先的32位嵌入式RISC（简化的指令套装计算机）芯片核心设计公司。这是一家出售IP（技术知识产权）的公司。 TI，ST，NXP，三星等。我们熟悉的都是ARM的授权公司；其次，它是指低功率CPU及其由ARM设计的架构，包括ARM1〜和系列。

ARM架构基于RISC设计，该设计使其能够在保持高性能的同时显着降低功耗。截至目前，ARM架构系统已经进行了7个版本。上面提到的系列是由ARM推出的新一代处理器核心。根据不同的嵌入式系统应用程序方案，可以将其分为3系列：-a（高性能），-M（微控制器）和-R（实时类）。我们熟悉的微控制器是根据-M核心开发的。 ST的最新MPU产品已在-M中添加了-a，从而大大提高了性能。

4。主流芯片建筑的分析1。手臂建筑

功能：低功耗，高性能，完整的生态系统，丰富的开发工具

2。RISC-V架构

功能：开源，模块化，高灵活性

3。x86体系结构

特征：高性能，强大的兼容性，成熟的软件生态系统

5。嵌入式系统中的体系结构选择

选择芯片体系结构时，您需要考虑性能，功耗，成本，开发工具等。例如，智能家居设备经常选择ARM-M系列，而工业控制设备可能会选择X86或架构芯片。

6。未来趋势

随着AI和Edge计算的兴起，嵌入式系统将引入更具创新性的应用。开源架构（例如RISC-V）的普及也将促进行业的进一步发展。

7。摘要

嵌入式系统是现代技术的基础，芯片体系结构是其核心。通过了解ARM建筑和主流芯片架构，我们可以更好地选择和应用嵌入式系统并促进技术创新。

8。参考材料

1。。 Li 。*嵌入式系统和应用*。机械工业出版社，2023年

2。“嵌入式系统和应用”电子科学与技术大学