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      在科技飞速发展的今天,我们周围一切都发生着翻天覆地的变化,而传统工业也正经历着一场有着“第三次工业革命”之称的深刻变革。这场变革正发生在我们的身边,其核心是“制造业数字化”,即为“智能工业”。

        “智能工业”是将具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节,大幅提高制造效率,改善产品质量,降低产品成本和资源消耗,将传统工业提升到智能化的新阶段。智能工业的实现是基于物联网技术的渗透和应用,并与未来先进制造技术相结合,形成新的智能化的制造体系。所以,智能工业的关键技术在于物联网技术,而物联网技术的基础在于智能嵌入式系统应用。嵌入式微处理器具有性能强大、体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。现阶段ARM微处理器作为嵌入式系统主流趋势代表,受到越来越多的关注。由于ARM公司通过授权方式与全球主要半导体公司均有合作,导致ARM芯片类型繁多,应用方向各有侧重,增加了国内开发者进行芯片选型的难度。

        在消费类电子中主要有苹果、高通、三星、英伟达等公司的ARM芯片主宰江湖,这些公司生产的 ARM芯片性能强大,接口丰富,扩展性强,程序移植方便,但生命周期短、不能适应恶略环境等特点并不适合智能工业应用。智能工业领域所需的ARM芯片要求有更高的可靠性,更强的环境适应能力,更长芯片生命周期。接下来将介绍两家有代表性的ARM智能工业嵌入式处理器的公司飞思卡尔(Freescale)和德州仪器(TI)以及其相关的嵌入式处理器产品线。

 

飞思卡尔半导体i.MX系列ARM处理器

公司简介

飞思卡尔(FreescaleTM Semiconductor),是美国的半导体生产厂商。2004年由摩托罗拉半导体部组建。总部位于德克萨斯州奥斯汀,是全球领先的半导体公司。飞思卡尔的主要产品为面向嵌入和通讯市场的芯片,同时飞思卡尔还是POWER体系芯片的重要提供商。飞思卡尔也是第一个将MRAM商业化的厂商。

ARM系列

飞思卡尔自ARM7开始即与ARM公司开展合作,经过不断的换代升级形成了独特的i.MX系列多媒体应用处理器,以其出色的性能、超低的功耗和丰富的多媒体内容的支持,受到全球开发者的青睐。截止2013年初已正式推出基于ARM CoertexA9的包含单核、双核、四核在内的i.MX6X系列处理器。飞思卡尔i.MX处理器主要面向工业、监控、汽车电子等行业。

工业应用

优势:芯片生命周期长、性能稳定、具备为环境苛刻的应用,如军事、航空航天、工业和汽车系统等提供的工业级至汽车级的产品。值得一提的是飞思卡尔在汽车电子领域占据了70%的行业份额,被称为汽车电子中的“英特尔公司”。基于汽车行业自身特点,飞思卡尔芯片的温宽、稳定性和8-10年的生命周期都非常适合工业方向的应用。

劣势:

1、芯片成本较高,开发难度较大。

2、原厂推荐周边芯片均为欧美芯片,采购难度大。一般需要通过国内的飞思卡尔第三方独立设计公司(IDH)协助,完成本土化工作。

3、飞思卡尔技术支持力量主要针对一线客户即国际化大公司如微软、博世等,国内公司很难从原厂获得必要的支持,也需要通过第三方公司协助。

 

飞思卡尔i.MX系列嵌入式处理器,见下表。

 

德州仪器(TI)OMAP系列ARM处理器

公司简介

        德州仪器(英语:Texas Instruments,简称:TI),是世界上最大的模拟电路技术部件制造商,全球领先的半导体跨国公司,总部位于美国德克萨斯州的达拉斯。德州仪器的历史可以追溯到1930年,以开发、制造、销售半导体和计算机技术闻名于世,主要从事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。除半导体业务外,还提供包括传感与控制、教育产品和数字光源处理解决方案。

ARM系列

        TI 所生产 ARM 解决方案的数量超过其他任何制造商,始终稳居 ARM 型产品头号供应商的地位。TI 整个微控制器 (MCU) 和微处理器 (MPU) 产品系列拥有近 1,000 种极具差异化功能的 ARM 器件。TI 其它基于 ARM 的解决方案包括应用极广的OMAP移动应用处理器、达芬奇 (DaVinci) 数字媒体处理器,以及Integra DSP+ARM处理器等。

工业应用

        2012年底由于智能手机和平板电脑芯片市场上的失利,TI宣布开始将处理器重心转向工业、汽车电子等领域,更加专注于具有较长生命周期的嵌入式应用上,这无疑对智能工业嵌入式处理器发展是一个利好消息。

    TI面向工业、军用领域主要是Sitara系列嵌入式处理器,见下表。

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