嵌入式在手机中的应用.ppt

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1、智能手机CPU大全 或许因为成熟原因，我们对传统PC市场的CPU、GPU信息和厂商如数家珍：英特尔、AMD和威盛、英伟达等，但是对于智能手机的硬件信息来说，我们都缺乏系统性的认识，因此在这里小编将主流智能手机的CPU/GPU进行下总结和梳理,就从HTC dream G1和IPhone开始.智能手机CPU大全v清晨，我们被手机上的闹钟叫醒，上班公交或者地铁上，我们用手机看起了新闻、小说，织起了微博在周末的时候，我们更多是丢掉了需要了坐在桌子旁使用的电脑，拿起了我们的PAD,躺在床上或者沙发上，上网、看视频、玩游戏.,从这两年开始人们忽然发现互联网移动终端已经开始充满在我们或零碎或整块的时间里，无

2、处不在。与此同时改变是，在手机和平板上以前那种功能为卖点的递增发展的方式，已经转变为以类似于PC的硬件配置成为一个产品高不高端的标准，核心CPU和GPU配置已经成为评价移动互联网终端性能的重要物理参数.cortex A8/A9/A5/A15 智能手机名称整理 v在过去的一年半、两年里，很多人开始丢掉他们以前只能装在过去的一年半、两年里，很多人开始丢掉他们以前只能装JAVA程序的程序的多功能机，丢掉操作画面不够方便、界面不够炫丽的老智能机，开始换多功能机，丢掉操作画面不够方便、界面不够炫丽的老智能机，开始换上能玩画面炫丽的游戏、性能强大的上能玩画面炫丽的游戏、性能强大的Android、IPhon

3、e。当然对于大部。当然对于大部分非硬件帝的智能分非硬件帝的智能手机手机用户来说，常常经过一些如：刷机、用户来说，常常经过一些如：刷机、RAM、ROM、SCLD、IPS等新名称的洗礼。等新名称的洗礼。v因此在这里小编就将玩智能手机时或者买智能手机时，所遇到的新因此在这里小编就将玩智能手机时或者买智能手机时，所遇到的新名词进行下几何整理。名词进行下几何整理。v首先我们来看下首先我们来看下ARM核心是主控核心是主控SOC中的重要部分，系统的日常应中的重要部分，系统的日常应用都由用都由ARM核心来完成，因此核心来完成，因此ARM核心的效能很大程度上跟用户体验有核心的效能很大程度上跟用户体验有关。关。1

4、983年开始，到目前为止，年开始，到目前为止，ARM内核共有内核共有ARM1、ARM2、ARM6、ARM7、ARM9、ARM10、ARM11和和Cortex以及对应的修改版或增强以及对应的修改版或增强版组成，越靠后的内核，初始频率越高、架构越先进，功能也越强。目版组成，越靠后的内核，初始频率越高、架构越先进，功能也越强。目前移动智能终端中常见的为前移动智能终端中常见的为ARM11和和Cortex内核内核Cortex系列系列ARM内核介绍内核介绍v众所周知，英国的ARM公司是嵌入式微处理器世界当中的佼佼者。ARM一直以来都是自己研发微处理器内核架构，然后将这些架构的知识产权授权给各个芯片厂商，精

5、简的CPU架构，高效的处理能力以及成功的商业模式让ARM公司获得了巨大的成功，使他迅速占据了32位嵌入式微处理器的大部分市场份额，甚至现在，ARM芯片在上网本市场的也大有与INTEL的ATOM处理器一较高低的实力。v目前，随着对嵌入式系统的要求越来越高，作为其核心的嵌入式微处理器的综合性能也受到日益严峻的考验，最典型的例子就是伴随3G网络的推广，对手机的本地处理能力要求很高，现在一个高端的智能手机的处理能力几乎可以和几年前的笔记本电脑相当。为了迎合市场的需求，ARM公司也在加紧研发他们最新的ARM架构，Cortex系列就是这样的产品。在Cortex之前，ARM核都是以ARM为前缀命名的，从AR

6、M1一直到ARM11，之后就是Cortex系列了。Cortex在英语中有大脑皮层的意思，而大脑皮层正是人脑最核心的部分，估计ARM公司如此命名正有此含义吧。众所周知，英国的ARM公司是嵌入式微处理器世界当中的佼佼者。ARM一直以来都是自己研发微处理器内核架构，然后将这些架构的知识产权授权给各个芯片厂商，精简的CPU架构，高效的处理能力以及成功的商业模式让ARM公司获得了巨大的成功，使他迅速占据了32位嵌入式微处理器的大部分市场份额，甚至现在，ARM芯片在上网本市场的也大有与INTEL的ATOM处理器一较高低的实力。目前，随着对嵌入式系统的要求越来越高，作为其核心的嵌入式微处理器的综合性能也受到

7、日益严峻的考验，最典型的例子就是伴随3G网络的推广，对手机的本地处理能力要求很高，现在一个高端的智能手机的处理能力几乎可以和几年前的笔记本电脑相当。为了迎合市场的需求，ARM公司也在加紧研发他们最新的ARM架构，Cortex系列就是这样的产品。在Cortex之前，ARM核都是以ARM为前缀命名的，从ARM1一直到ARM11，之后就是Cortex系列了。Cortex在英语中有大脑皮层的意思，而大脑皮层正是人脑最核心的部分，估计ARM公司如此命名正有此含义吧。vARMv7架构定义了三大分工明确的系列：“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用；“R”系列针对实时系统；“M”系列对微控制器

8、和低成本应用提供优化。Cortex-A8vCortex-A8第一款基于ARMv7构架的应用处理器。Cortex-A8是ARM公司有史以来性能最强劲的一款处理器，主频为600MHz到1GHz。A8可以满足各种移动设备的需求，其功耗低于300毫瓦，而性能却高达2000MIPS。vCortex-A8也是ARM公司第一款超级标量处理器。在该处理器的设计当中，采用了新的技术以提高代码效率和性能，采用了专门针对多媒体和信号处理的NEON技术。同时，还采用了Jazelle RCT技术，可以支持JAVA程序的预编译与实时编译。v针对Cortex-A8，ARM公司专门提供了新的函数库（Artisan Advan

9、tage-CE）。新的库函数可以有效的提高异常处理的速度并降低功耗。同时，新的库函数还提供了高级内存泄漏控制机制。vCortex-A8处理器使用了先进的分支预测技术，并且具有专用的NEON整型和浮点型流水线进行媒体和信号处理。在使用小于4 mm2的硅片及低功耗的65 nm工艺的情况下，Cortex-A8处理器的运行频率将高于600MHz(不包括NEON追踪技术和二级高速缓冲存储器)。在高性能的90 nm和65 nm工艺下，Cortex-A8处理器运行频率最高可达1 GHz，能够满足高性能消费产品设计的需要。vCortex-A8第一次为低费用、高容量的产品带来了台式机级别的性能。当前最新的IPH

10、ONE手机和ANDROID手机里的处理器就是基于Cortex-A8内核的芯片。Cortex-R4vCortex-R4是ARM开发的超标量结构的ARM内核，主要面向实时控制领域，如汽车刹车控制等，这一领域要求处理器响应中断的实时性高，并且要尽可能的节约成本，而很多客户要求不需过多提高工作频率，就能提高运算性能，因此在Cortex-R4的设计过程中，工作频率的最佳点位是300MHz。再高的话，不仅需要高速内存，而且时钟树的设计也更为复杂。结果，判断合理的做法就是采用超标量结构，增加单位周期所执行的指令平均数。Cortex-R4单位工作频率的运算性能为 1.62MIPS（按Dhrystone换算）/

11、MHz，比ARM9的约1.2MIPS/MHz大幅提高。Cortex-R4电路规模只是比ARM9略有增加，但是可以实现更接近于Cortex-A8的运算性能。Cortex-M3vARM Cortex-M系列则是为那些对开发费用非常敏感同时对性能要求小断增加的嵌入式应用(如微控制器、汽车车身控制系统和各种大型家电)所设计的，主要面向单片机领域，可以说是51单品机的完美替代品。vCortex-M3的速度比ARM7快三分之一，功耗低四分之三，并且能实现更小芯片面积，利于将更多功能整合在更小的芯片尺寸中。Cortex-M3处理器结合了执行Thumb-2指令的32位哈佛微体系结构和系统外设，包括Nested

12、 Vec-tored Interrupt Controller和Arbiter总线。该技术方案在测试和实例应用中表现出较高的性能：在台机电180 nm工艺下，芯片性能达1.2 DMIPSMHz，时钟频率高达100 MHz。v在工控领域，用户要求具有更快的中断速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中断技术，完全基于硬件进行中断处理，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少 70%中断。智能手机CPU大全vCortex-A8vCortex-A8：指令集：指令集ARMv7-A，13级整数流水线，超标量双发射，级整数流水线，超标量双发射，2.0DMIPS/MHz，标配，标配Ne

13、on，不支持多核，不支持多核，10级级NEON媒体流水线，专用的媒体流水线，专用的L2缓存，带有可编程的等待状态缓存，带有可编程的等待状态，运行速，运行速度可以达度可以达600MHz至至1GHz，支持多项与，支持多项与L3存储器之间的未完成事务，以充分利用存储器之间的未完成事务，以充分利用CPU。现在主。现在主流的中高端单核智能手机都是用这个核心的。流的中高端单核智能手机都是用这个核心的。vARM11与与ARM9vARM11：指令集：指令集ARMv6，8级流水线，级流水线，1.25DMIPS/MHz，运行频率，运行频率300MHz-800MHz，在，在0.13um工艺，工艺，1.2v条件下，条

14、件下，ARM11处理器的功耗可以低至处理器的功耗可以低至0.4mW/MHz。ARMv6保持了所有过保持了所有过去架构中的去架构中的T(Thumb指令指令)和和E(DSP指令指令)扩展，扩展，ARM11处理器的流水线由处理器的流水线由8级流水线组成。不级流水线组成。不过没有专用的过没有专用的L2缓存，相比缓存，相比Cortex-A8，处理能力会弱很多，现在中低端智能手机很多用的就是，处理能力会弱很多，现在中低端智能手机很多用的就是这个核心这个核心vARM9：指令集：指令集ARMv5，5级流水线，级流水线，1.1DMIPS/MHz，ARM 9与与ARM 11大部分一样，但大部分一样，但是其运行频率

15、更低，现在新智能基本上已经不用这个核心了，在一些老的智能手机上还可以见到。是其运行频率更低，现在新智能基本上已经不用这个核心了，在一些老的智能手机上还可以见到。vCortex-A9vCortex-A9：指令集：指令集ARMv7-A，8级整数流水线，超标量双发射，乱序执行，级整数流水线，超标量双发射，乱序执行，2.5DMIPS/MHz，可选配，可选配Neon/VFPv3，支持多核，现在市场的双核手机和平板都是这个核心架，支持多核，现在市场的双核手机和平板都是这个核心架构的。构的。vCortex-A5vCortex-A5：指令集：指令集ARMv7-A，8级整数流水线，级整数流水线，1.57DMIP

16、S/MHz，可选配，可选配Neon/VFPv3，支持多核支持多核,ARM Cortex-A5 处理器是能效最高、成本最低的处理器，能够向最广泛的设备提供处理器是能效最高、成本最低的处理器，能够向最广泛的设备提供 Internet 访问：从入门级智能手机、低成本手机和智能移动终端到普遍采用的嵌入式、消费类和访问：从入门级智能手机、低成本手机和智能移动终端到普遍采用的嵌入式、消费类和工业设备。这个是未来的中低端智能手机的核心。现在还没有产品面世。工业设备。这个是未来的中低端智能手机的核心。现在还没有产品面世。vCortex-A15vCortex-A15：指令集：指令集ARMv7-A，超标量，乱序执

17、行，可选配，超标量，乱序执行，可选配Neon/VFPv4，支持多核。，支持多核。ARM Cortex-A15 处理器是业界迄今为止性能最高且可授予许可的处理器。它提供前所未有的处理器是业界迄今为止性能最高且可授予许可的处理器。它提供前所未有的处理功能，与低功耗特性相结合，在各种市场上成就了卓越的产品，包括智能手机、处理功能，与低功耗特性相结合，在各种市场上成就了卓越的产品，包括智能手机、平板电脑平板电脑、移动计算、高端数字家电、移动计算、高端数字家电、服务器服务器和无线基础结构，暂时产品还没上市，可能要等到今年下半年和无线基础结构，暂时产品还没上市，可能要等到今年下半年或者明年年初。或者明年年

18、初。主流智能手机CPU大全 智能手机流行的操作系统 vSymbian操作系统：操作系统：Symbian操作系统S60界面的手机不支持触摸控制，与传统手机的菜单布局形式十分相似，用户上手十分容易；而UIQ界面支持触摸控制，使用触控笔可以进行快速的操作，但是软件资源相对于S60少了很多。最新的Symbian操作系统在安装第三方软件是需要经过签名，加上Symbian最近对证书的限制，“证书”问题成为了所有Symbian手机用户的麻烦之一。智能手机流行的操作系统 vWindows Mobile操作系统：操作系统：来自微软公司的Windows Mobile操作系统目前已经推出到第六版，分为触摸屏和非触摸

19、屏两大平台，而触摸屏又分为带有通讯功能和没有通讯功能的Professional（专业版）和Classic经典版。目前Professional版本的机型是最受关注的Windows Mobile操作系统手机，它们的共同特点是采用了尺寸较大的触摸屏幕。v同样来自微软的Windows Mobile操作系统和桌面端的Windows操作系统一样，有各种图形化程序和开始菜单，并且有强大的游戏和多媒体性能。这些手机使用起来就像一台电脑一样，所以有些厂商也将旗下的Windows Mobile冠以“电脑手机”的称号。不过Windows Mobile手机也继承了一些来自Windows的缺点，例如对硬件配置要求高、第

20、三方程序体积大、系统运行速度较慢等。智能手机流行的操作系统 Linux操作系统：操作系统：开源的Linux操作系统在手机上也被广泛的应用，其代表机型就是摩托罗拉公司的A系列商务手机和E系列部分娱乐手机，如A780、E680系列、E2等。目前摩托罗拉正在致力于兼顾JAVA性能的Linux-Java平台的开发和推广，旗下的更多手机采用了Linux-Java新平台，如E2和最新的RAZR V8、ROKR E8。Linux操作系统的手机由于采用了开源的OS，可以由用户自主研究代码，自定义多数系统的内容，目前最具性价比的Linux手机摩托罗拉ROKR E2在互联网上拥有大量的玩家，这些玩家在论坛上自己研

21、究出了E2的新固件、为E2编写新程序、加入新功能。不过Linux操作系统的机型来自官方的第三方软件很少，需要用户自行刷机后才能安装更多的程序，操作起来有些门槛。智能手机流行的操作系统 vAndroid操作系统：操作系统：Android 是Google开发的基于Linux平台的开源手机操作系统。它包括操作系统、用户界面和应用程序 移动电话工作所需的全部软件，而且不存在任何以往阻碍移动产业创新的专有权障碍。Google与开放手机联盟合作开发了 Android，这个联盟由包括中国移动、摩托罗拉、高通、宏达电和 T-Mobile 在内的 30 多家技术和无线应用的领军企业组成。Google通过与运营商

22、、设备制造商、开发商和其他有关各方结成深层次的合作伙伴关系，希望借助建立标准化、开放式的移动电话软件平台，在移动产业内形成一个开放式的生态系统。Android 作为谷歌企业战略的重要组成部分，将进一步推进随时随地为每个人提供信息这一企业目标的实现。我们发现，全球为数众多的移动电话用户从未使用过任何基于 Android 的电话。谷歌的目标是让(移动通讯)不依赖于设备甚至平台。出于这个目的，Android 将补充，而不会替代谷歌长期以来奉行的移动发展战略：通过与全球各地的手机制造商和移动运营商结成合作伙伴，开发既有用又有吸引力的移动服务，并推广这些产品。智能手机流行的操作系统 viPhone OS

23、 X操作系统：操作系统：iPhone OS 或 OS X iPhone是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。它主要是给iPhone和iPod touch使用。就像其基于的Mac OS X操作系统一样，它也是以Darwin为基础的。iPhone OS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层(the Core OS layer)，核心服务层(the Core Services layer)，媒体层(the Media layer)，可轻触层(the Cocoa Touch layer)。系统操作占用大概512MB的存储空间。iPhone OS的确是一款具有革命性的、划时代的操作系统，在iPhon

24、e问世以前，敢问哪个厂商或者用户可以幻想到手机的用户体验可以达到如此境界，一直走在科技时尚前言的苹果在这一点上有一次证明了自己的实力。智能手机流行的操作系统 vBlackBerry操作系统：操作系统：黑莓BlackBerry是美国市场占有率第一的智能手机，这得益于它的制造商RIM(Research in Motion)较早地进入移动市场并且开发出适应美国市场的邮件系统。大家都知道BlackBerry的经典设计就是宽大的屏幕和便于输入的QWERTY 键盘，所以BlackBerry一直是移动电邮的巨无霸。正因为是正统的商务机，所以它在多媒体播放方面的功能非常孱弱，也许它在未来应该着力改善这个弱点，

25、因为手机功能的整合是大势所趋，人们不会只满足于单一的功能。BlackBerry开始于1998年，RIM的品牌战略顾问认为，无线电子邮件接收器挤在一起的小小的标准英文黑色键盘，看起来像是草莓表面的一粒粒种子，就起了这么一个有趣的名字。应该说，Blackberry与桌面PC 同步堪称完美，它可以自动把你Outlook邮件转寄到Blackberry中，不过在你用Blackberry发邮件时，它会自动在邮件结尾加上此邮件由Blackberry发出字样。智能手机流行的操作系统 vPalm操作系统：操作系统：数年前大红大紫的Palm OS虽然目前已经是强弩之末，但是在国内有相当一大批忠实的用户，他们的手机

26、也是Palm OS的代表机型Treo系列智能手机，包括Treo 650和Treo 680，以及最新上市的Palm Centro。Palm OS目前的最新版本为，其所有权已经卖给了日本的ACCESS公司，以后发展的方向是和Linux结合，融合为一种新的平台，被ACCESS称为“Access Linux Platform（ALP）”。Palm OS的最大优点就是界面简单、系统反应速度快，应用软件丰富。它目前在五大操作系统中是反应速度最快的，应用软件最丰富的，这也正是在它前途未卜的情况下，国内外还有很多忠实用户的原因之一。不过，由于Palm OS的软件过多，用户在选择时的余地很大，而又不可避免的会碰上冲突问题，Palm OS的上手需要一定的时间，并且在浏览互联网方面，Palm OS的内置浏览器表现很一般。