1.5 32位嵌入式处理器

对于嵌入式处理器，本节只列举目前流行的一些32位处理器架构供大家参考。

1.ARM处理器

ARM公司是全球领先的32位RISC微处理器知识产权（IP）供应商。ARM公司并不生产芯片，而是将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合作伙伴关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。

ARM处理器具有以下三大特点：

● 体积小、功耗低、成本低、性能高；

● 16/32位双指令集；

● 在全球范围内拥有众多合作伙伴。

ARM处理器分ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10、ARM11、Cortex系列和SecurCore系列。其中ARM7是功耗最低的32位核，最适合应用于对价位和功耗敏感的产品中，ARM7又分为适用于实时环境的ARM7TDMI和ARM7TDMI-S，适用于开放平台的ARM720T，以及适用于DSP运算及支持Java的ARM7EJ等。

基于ARM核的产品有

● Intel公司的StrongARM系列和XScale系列；

● Motorola公司的龙珠系列i. MX处理器；

● TI公司的DSP+ARM处理器OMAP及C5470/C5471；

● Cirrus Logic公司的ARM系列：EP7212、EP7312、EP9312等；

● SamSung公司的ARM系列：S3C44B0、S3C2400、S3C4510、S3C2410等；

● Atmel公司的AT91系列微控制器：AT91M40800、AT91FR40162等；

● Philips公司的ARM微控制器：LPC系列。

2.MIPS处理器

MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档嵌入式32/64位处理器的厂商，在RISC处理器领域占有重要的地位。MIPS公司设计RISC处理器始于20世纪80年代，如今其战略已发生变化，重点已放在嵌入式系统上。1999年，MIPS公司发布MIPS32和MIPS64体系结构标准，为未来MIPS处理器的开发奠定了基础。MIPS公司陆续开发了高性能、低功耗的32位处理器核MIPS 32 4Kc与高性能64位处理器核MIPS 64 5Kc。

为了使用户更加方便地使用MIPS处理器，MIPS公司推出了一套集成开发工具，称为MIPS IDF（Integrated Development Framework），特别适合开发嵌入式系统。

MIPS定位很广，在高端市场它有64位的20Kc系列，在低端市场有SmartMIPS。如果你有一台机顶盒设备或一台视频游戏机，很可能它就是基于MIPS的；你的电子邮件可能就是通过基于MIPS的Cisco路由器来传递的；你公司所使用的激光打印机也有可能使用基于MIPS的64位处理器。

小资料

MIPS的意思是“无内部互锁流水级的微处理器（”Microprocessor without Interlocked Piped Stages），其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在20世纪80年代初期由斯坦福（Stanford）大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品被很多计算机公司采用以构成各种工作站和计算机系统。

MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构（RISC）来设计芯片。与英特尔采用的复杂指令系统计算结构（CISC）相比，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，并可以应用更多先进的技术，开发速度更快的下一代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。

在MIPS芯片的发展过程中，SGI公司在1992年收购了MIPS计算机公司，1998年，MIPS公司又脱离了SGI，成为MIPS技术公司；MIPS32 4KcTM处理器是采用MIPS技术特定为SoC而设计的高性能、低电压32位MIPS RISC内核，它采用MIPS32TM体系结构，并且具有R4000存储器管理单元（MMU）以及扩展的优先级模式，使得这个处理器与目前嵌入式领域广泛应用的R3000和R4000系列（32位）微处理器完全兼容。

MIPS处理器是20世纪80年代中期RISC CPU设计的一大热点。MIPS是卖得最好的RISC CPU，可以从任何地方，如Sony和Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机看见MIPS产品。和英特尔相比，MIPS的授权费用比较低，也就被除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。

中国龙芯2和前代产品采用的都是64位MIPS指令架构，它与大家平常所知道的x86指令架构互不兼容，MIPS指令架构由MIPS公司所创，属于RISC体系。过去，MIPS架构的产品多见于工作站领域，索尼PS2游戏机所用的“Emotion Engine”也采用MIPS指令，这些MIPS处理器的性能都非常强，而龙芯2也属于这个阵营，在软件方面与上述产品完全兼容。

3.PowerPC处理器

PowerPC体系结构的特点是可伸缩性好、方便灵活。PowerPC处理器品种很多，既有通用处理器，又有微控制器和内核。其应用范围非常广泛，从高端的工作站、服务器到台式计算机系统，从消费电子类产品到大型通信设备，无所不包。

基于PowerPC体系结构的处理器有IBM公司开发的PowerPC 405GP，它是一个集成10/100 Mb/s以太网控制器、串行和并行端口、内存控制器以及其他外设的高性能嵌入式处理器。

4.x86处理器

x86系列处理器是最常用的，它起源于Intel架构的8080，发展到现在的Pentium 4、Athlon和AMD的64位处理器Hammer。486DX是当时与ARM、68 K、MIPS、SuperH齐名的五大嵌入式处理器之一。现有基于x86的STPC高度集成系统。

5.M*Core处理器

Motorola公司是世界著名的微控制器生产厂商之一，20多年来，开发生产了多种系列的微控制器。M*Core是Motorola公司2000年前后推出的一种新型32 位嵌入式处理器。MMC2107、MMC2414等是该系列是该系列中具有片内Flash存储器的产品，以M210 micro RISC Core为CPU。

M*Core处理器有以下特点：

● 最高系统时钟可达33MHz。

● 低工作电压，为2.7～3.3 V。

● 宽的操作温度范围，为−40℃～+85℃。

● 低功耗。

值得一提的是，苏州国芯科技有限公司引进、吸收和优化了M*Core技术，形成了具有中国自主知识产权的C*CORE（China核）技术，并已推出第一个32 位通用微控制器芯片CCM2112DQ。