在開(kāi)發(fā)一個(gè)嵌入式設(shè)備時(shí)，確定使用哪種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的核心控制器是早期最為關(guān)鍵的項(xiàng)目進(jìn)度里程碑之一。除了考慮處理器架構(gòu)、操作系統(tǒng)性能、以及其它組件之外，您必須決定系統(tǒng)的哪些部分需要設(shè)計(jì)、哪些部分需要購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成設(shè)備。通過(guò)設(shè)計(jì)和創(chuàng)建一個(gè)自定義的控制器，您可以全面地自定義最終的解決方案并優(yōu)化成本，但是任何設(shè)計(jì)規(guī)范的更改或疏忽都將導(dǎo)致漫長(zhǎng)且成本高昂的延期。換句話說(shuō)，使用現(xiàn)成的平臺(tái)將增加產(chǎn)品的銷(xiāo)售成本（cost of goods sold，即cogs），而且您可能為您的設(shè)計(jì)中不需要的特性而花費(fèi)成本。但是通常來(lái)說(shuō)，現(xiàn)成的系統(tǒng)提供了更快的驗(yàn)證周期，因而也就具有更短的上市時(shí)間。本指南闡述了用于開(kāi)發(fā)新型控制器時(shí)的兩種選擇——?jiǎng)?chuàng)建或購(gòu)買(mǎi)——并且討論了與這兩種方式相關(guān)的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)?！　∽远x的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)——“創(chuàng)建”的方式　　在開(kāi)發(fā)之前，您必須為系統(tǒng)的核心控制器選擇一種處理器技術(shù)。例如如下所列舉的五種技術(shù)：　　微控制器－微控制器的成本極為低廉，并且通常在單一的芯片上提供了集成的解決方案，且包括i/o外圍設(shè)備。它們通常帶有極小的片上存儲(chǔ)容量，而且不易于用于復(fù)雜性高和需要擴(kuò)展的場(chǎng)合?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　?br>
　　此外，其時(shí)鐘速率通常是10m赫茲的數(shù)量級(jí)，因此您通常不能實(shí)現(xiàn)高性能的控制循環(huán)。 　　微處理器－利用微處理器，時(shí)鐘速率將更高而且通常具有外部存儲(chǔ)接口，因而性能和擴(kuò)展性并不成問(wèn)題。但是您的應(yīng)用程序可能需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)，因?yàn)樗鼈兺ǔ２⒉粠в衅夏M外圍設(shè)備。此外，高密度的封裝技術(shù)，例如球門(mén)陣列封裝（ball-grid array，即bga）可能導(dǎo)致需要極為復(fù)雜的制造流程。這就增添了更為困難的硬件調(diào)試工作。 　　數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）－dsp是一種專(zhuān)用的微處理器，它具有額外的指令以優(yōu)化特定的數(shù)學(xué)函數(shù)，例如乘法和累加操作。dsp對(duì)于計(jì)算繁重的應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)說(shuō)是極為有用的，但是您通常需要專(zhuān)業(yè)的知識(shí)來(lái)利用它的軟件性能。 　　專(zhuān)用集成電路（asic）－一款asic芯片是專(zhuān)為某個(gè)特定的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，而不是為了通用的可編程性。asic廣泛被認(rèn)為是一種極好的技術(shù)用來(lái)解決諸如功率消耗和產(chǎn)品成本等技術(shù)性問(wèn)題。但是，極為昂貴的asic開(kāi)發(fā)和制造流程通常讓人望而卻步，除了那些具有極大產(chǎn)量的產(chǎn)品。 　　現(xiàn)成可編程門(mén)陣列（fpga）－fpga 在自定義的asic設(shè)計(jì)和現(xiàn)成的技術(shù)之間提供了極好的平衡。它們具有高度的專(zhuān)有化性能，但是它們可以重新配置，因而您不會(huì)付出與開(kāi)發(fā)asic相同的高昂制造成本。雖然您可以在廣泛的處理應(yīng)用場(chǎng)合中使用fpga，但是會(huì)遇到并不常見(jiàn)的復(fù)雜的fpga設(shè)計(jì)，因?yàn)閷?duì)于大部分習(xí)慣于使用c語(yǔ)言進(jìn)行順序編程的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，vhdl編程格式顯得十分陌生?！　≡谠S多情況下，單一的處理器技術(shù)并不足以解決應(yīng)用的需要。因此，近年來(lái)混合式架構(gòu)就變得極為流行。一種使用這種方式的架構(gòu)如圖1所示。實(shí)時(shí)處理器用來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)通信和用戶界面，而fpga則管理著與i/o組件和高速控制任務(wù)間的接口。這種混合式架構(gòu)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中變得十分普遍。圖1、混合式架構(gòu)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中變得十分普遍。在這種混合式架構(gòu)中，實(shí)時(shí)處理器用來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)通信和用戶界面，而fpga則管理著與i/o組件和高速控制任務(wù)間的接口?！　≡诖_定了使用何種處理器技術(shù)之后，您必須開(kāi)發(fā)i/o電路。如果嵌入式系統(tǒng)中存在任何的模擬信號(hào)，那么您就需要模擬－數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器（adc）、數(shù)字－模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換器（dac）、以及相應(yīng)的軟件驅(qū)動(dòng)。市面上許多書(shū)籍都講述了設(shè)計(jì)優(yōu)良模擬電路中所遇到的復(fù)雜性問(wèn)題，因此本指南著力于系統(tǒng)中的嵌入式控制器，盡管其中許多的概念也適用于i/o組件的選擇?！　‖F(xiàn)成的嵌入式系統(tǒng)－“購(gòu)買(mǎi)”的方式　　另外一種方式就是購(gòu)買(mǎi)現(xiàn)成的平臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)控制器。雖然通常來(lái)說(shuō)您付出了比板卡組件成本更高的價(jià)錢(qián)，但是您可以更加迅速地進(jìn)入市場(chǎng)。除此之外，這些系統(tǒng)具有較好的擴(kuò)展方式，所以在第一次原型設(shè)計(jì)后進(jìn)行不可避免的性能改進(jìn)之時(shí)就無(wú)需費(fèi)心費(fèi)力。而且隨著處理器技術(shù)的進(jìn)步，您可以為您的嵌入式系統(tǒng)考慮如下幾種不同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)：　　非集成式嵌入式系統(tǒng)－它具有多種不同的波形系數(shù)（form factors），例如mini-itx、pc/104等。非集成式嵌入式系統(tǒng)通常是最為經(jīng)濟(jì)的使用現(xiàn)成產(chǎn)品來(lái)建立嵌入式系統(tǒng)的解決方案。這些系統(tǒng)也具有各種不同的處理器架構(gòu)以供您選擇，而且也會(huì)帶有一小部分操作系統(tǒng)和i/o支持套件。但是，針對(duì)這種系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)工具幾乎從未集成，而且這些系統(tǒng)通常需要您進(jìn)行強(qiáng)制性認(rèn)證，例如emi和ce兼容性。 　　集成式嵌入式系統(tǒng)－除了具有與非集成式嵌入式系統(tǒng)相同的組件之外，集成式嵌入式系統(tǒng)提供了諸如沖擊、振動(dòng)、工作溫度、以及