CPU芯片變身嵌入式產(chǎn)品——核心板+底板的創(chuàng)新模式

隨著自動(dòng)化數(shù)字化的時(shí)代來(lái)臨，嵌入式產(chǎn)品越來(lái)越受到大家的歡迎。從身邊的電腦手機(jī)等消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品，到醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備，工廠的控制設(shè)備，甚至是衛(wèi)星和宇宙飛船上的電子設(shè)備，嵌入式產(chǎn)品無(wú)處不在，它們已經(jīng)和我們的生活息息相關(guān)。

嵌入式產(chǎn)品是一個(gè)非常廣泛的概念。有些嵌入式產(chǎn)品有一間房子大小，如一些大型的工業(yè)控制設(shè)備;有些嵌入式產(chǎn)品卻只有我們巴掌大小，如常見(jiàn)的手機(jī)和智能手表。同時(shí)嵌入式產(chǎn)品常常擁有豐富的功能，諸如娛樂(lè)、通訊、智能控制、信息采集等等。那么，在這眼花繚亂的外形和功能下，它們有什么共同點(diǎn)呢?嵌入式產(chǎn)品的核心——中央處理器(英文簡(jiǎn)稱(chēng)CPU)，是嵌入式產(chǎn)品不同表現(xiàn)形式內(nèi)在卻統(tǒng)一的核心，也是嵌入式產(chǎn)品擁有豐富功能的關(guān)鍵。從小小的CPU芯片到各種各樣的嵌入式產(chǎn)品，看起來(lái)是有一點(diǎn)不可思議，那么CPU到底怎么變成一個(gè)個(gè)嵌入式產(chǎn)品的呢?

嵌入式產(chǎn)品一般分硬件和軟件。硬件可簡(jiǎn)單分成CPU芯片部分、外設(shè)芯片接口部分和外部設(shè)備三部分。CPU芯片部分、外設(shè)芯片接口部分一般集成在一塊被稱(chēng)作開(kāi)發(fā)板的電路板上;也可分開(kāi)在多個(gè)不同功能模塊上，比如CPU芯片部分制成核心板，外設(shè)芯片接口部分制成底板，把核心板和底板組裝在一起成為一塊功能完整的開(kāi)發(fā)板。軟件也可簡(jiǎn)單分成操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序兩個(gè)部分。而開(kāi)發(fā)板、外部設(shè)備、操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序四部分組合一起就成了現(xiàn)實(shí)中功能多樣的嵌入式產(chǎn)品。通常嵌入式產(chǎn)品廠家只是產(chǎn)品的整合者，往往它們只完成應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，其他部分需要向硬件平臺(tái)廠商和外部設(shè)備廠商購(gòu)買(mǎi)。嵌入式產(chǎn)品廠家向硬件平臺(tái)廠商購(gòu)買(mǎi)開(kāi)發(fā)板，同時(shí)從硬件平臺(tái)廠商除獲得開(kāi)發(fā)板所需用的操作系統(tǒng)及外設(shè)驅(qū)動(dòng);而外部設(shè)備可以從硬件平臺(tái)廠商處購(gòu)買(mǎi)也可以從特定的外部設(shè)備廠商處購(gòu)買(mǎi)。

隨著嵌入式產(chǎn)品的發(fā)展，有些實(shí)力較強(qiáng)的嵌入式產(chǎn)品廠家不再滿足直接從硬件平臺(tái)廠商處購(gòu)買(mǎi)開(kāi)發(fā)板，因?yàn)橥装宓耐庠O(shè)及電路圖涉及行業(yè)機(jī)密?？紤]到技術(shù)保密問(wèn)題，這些嵌入式廠家會(huì)根據(jù)自己產(chǎn)品需要的技術(shù)要求，在硬件平臺(tái)廠商幫助下自行研發(fā)底板，并購(gòu)買(mǎi)硬件平臺(tái)廠商的核心板、操作系統(tǒng)及驅(qū)動(dòng)程序。這種硬件平臺(tái)廠商核心板+嵌入式產(chǎn)品廠家底板的合作模式，在很多行業(yè)的嵌入式產(chǎn)品中非常流行。

我們以一款德州儀器的AM3358 CPU芯片為例，說(shuō)明硬件平臺(tái)廠商核心板+嵌入式產(chǎn)品廠家底板的合作模式的運(yùn)作過(guò)程。硬件平臺(tái)廠商先會(huì)為AM3358處理器芯片做一款叫評(píng)估板的開(kāi)發(fā)板。顧名思義，評(píng)估板的意思是用來(lái)評(píng)估CPU芯片功能的板卡，嵌入式產(chǎn)品廠家可以通過(guò)評(píng)估板大致了解到基于這款CPU芯片的開(kāi)發(fā)板是否滿足要求。圖1是一款基于AM3358處理器的評(píng)估板。

硬件平臺(tái)廠商在推出評(píng)估板后，還會(huì)推出同款“核心板+底板”開(kāi)發(fā)板，圖2是一款基于AM3358處理器的“核心板+底板”開(kāi)發(fā)板。當(dāng)嵌入式產(chǎn)品廠家通過(guò)評(píng)估板確認(rèn)這款CPU滿足需求后，它們就會(huì)與硬件平臺(tái)廠家聯(lián)系，并通過(guò)“核心板+底板”開(kāi)發(fā)板進(jìn)一步評(píng)估方案，硬件平臺(tái)廠商也會(huì)根據(jù)客戶的要求提供相應(yīng)的幫助和建議，最后嵌入式產(chǎn)品廠家在硬件平臺(tái)廠商幫助下，設(shè)計(jì)出屬于自己的底板。

當(dāng)然，硬件平臺(tái)廠商核心板+嵌入式產(chǎn)品廠家底板的合作模式也有許多缺點(diǎn)，比如，需要嵌入式產(chǎn)品廠家有較強(qiáng)的研發(fā)能力，需要嵌入式產(chǎn)品廠家擁有足夠的經(jīng)濟(jì)實(shí)力讓硬件平臺(tái)廠商提供技術(shù)幫助，這些缺點(diǎn)往往導(dǎo)致許多實(shí)力較弱的嵌入式產(chǎn)品廠家無(wú)法與硬件平臺(tái)廠商進(jìn)行“核心板+底板”的合作模式。英蓓特在ARM平臺(tái)已有14年以上的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并與Freescale、 TI、Atmel、ARM、ST等世界知名芯片廠商達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴，為眾多嵌入式產(chǎn)品廠商提供硬件平臺(tái)和定制服務(wù)解決方案，可幫助實(shí)力較弱的嵌入式產(chǎn)品廠家定制底板，同時(shí)提供操作系統(tǒng)和外設(shè)驅(qū)動(dòng)等技術(shù)支持。