1 引言
移動操作或移動計算(mobile compuTIng)原是通訊領(lǐng)域的研究方向，隨著數(shù)字無線通信技術(shù)和嵌入式計算技術(shù)的發(fā)展、應(yīng)用與融合，移動操作已逐步成為嵌入式系統(tǒng)中很具發(fā)展?jié)摿Φ囊粋€領(lǐng)域[1]。SoC(System on a Chip)是嵌入式系統(tǒng)的研究和開發(fā)熱點[2]，其運用現(xiàn)代計算機(jī)和微電子學(xué)的高技術(shù)，實現(xiàn)單片系統(tǒng)集成，減小了體積、提高了運行效率、增強(qiáng)了可靠性、降低了功耗、減少了成本，被稱作嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的理想結(jié)構(gòu)。移動操作和SoC二者的結(jié)合開拓出了嵌入式系統(tǒng)研究與應(yīng)用的新天地。為了解釋移動操作SoC的應(yīng)用，這里舉一個例子，如圖1所示。
圖1 一種移動操作SoC的工作示意圖
在圖1中，移動操作SoC被設(shè)置在汽車上，它通過GSM通信網(wǎng)絡(luò)和控制中心、住家建立通信聯(lián)系。車主能夠通過汽車上的移動操作SoC控制住家的各種家用電器設(shè)備，如在回家的路上可以啟動電飯煲和微波爐;也可以向控制中心發(fā)出咨詢和數(shù)據(jù)提取信息。同時，車主可以通過移動操作SoC對住家內(nèi)設(shè)置的保安系統(tǒng)、防火系統(tǒng)進(jìn)行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題，并向控制中心求助。另一方面，住家的安全問題信息也可以通過GSM傳遞給控制中心和車主，以便及時采取措施。
當(dāng)車主在住家時，汽車上的移動操作SoC和車上的防盜系統(tǒng)連接，在發(fā)生汽車被盜事件時，及時向車主和控制中心報警。
由此可見，在移動通信日益發(fā)達(dá)的今天，移動操作SoC必將成為嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用研究新的熱點之一，有著廣闊的發(fā)展空間。
2 移動操作SoC的結(jié)構(gòu)
作為SoC在移動通信控制的分支，移動操作SoC和一般的SoC在設(shè)計上是相似的。作為一個系統(tǒng)的核心，SoC要完成運行、操作或控制功能，必須有相應(yīng)的組件配合。而多數(shù)組件，尤其是外部組件在SoC內(nèi)都要有一個對應(yīng)的控制器。所以，為了實現(xiàn)應(yīng)用對象操作，SoC要設(shè)計相當(dāng)數(shù)量的組件控制器。組件控制器的設(shè)計，對SoC而言就是一些IP(Intellectual Property)組件的設(shè)計。由于可編程器件PLD具有簡單易學(xué)、修改方便的特點，常常被用來作為設(shè)計IP組件的硬件支撐。
移動操作SoC的基本結(jié)構(gòu)見圖2。在移動操作SoC中，核心是嵌入式微處理器MPU。實際上，多數(shù)的MPU和是由MPU或PLD設(shè)計與開發(fā)公司提供的，如MCS51系列的NIOS和32位的ARM系列MPU核，分別由Altera和Arm公司提供給用戶[3]。
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