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嵌入式系统论文
嵌入式系统中“软外设”的研究
作者Email: sunchengli@sjzue.edu.cn
摘要：随着CPU的性能的不断提升，处理速度越来越快，运算能力不断增强，在许多嵌入
式系统的开发中逐渐出现了软外设（Software
Peripherals）。所谓软外设是指以软件编程为手段，模拟CPU的外围设备的功能，真正
达到以软代硬的目的。软外设的出现给产品的开发带来了极大的灵活性，不但使系统体
积变得更小，而且使系统的升级换代变得更为方便，从而真正实现SOC。
本文介绍软外设的设计思想以及在开发过程中应注意的事项，并结合一个嵌入式系统，
分析软外设对系统的影响以及如何使设计合理化。
关键词：嵌入式系统 UART Software Peripherals
一、介绍
应该说软外设并不是一个新思想，从计算机发明以来，电子系统设计人员一直试图尽可
能多地用软件编程来代替实际电路，通过这种方式把外设嵌入进系统。但由于CPU速度、
计算能力有限，以及内存技术的发展不够成熟，从而束缚了软外设的发展。
近年来，随着电子技术的发展，越来越多的处理器厂家在处理器的设计中加大了对软外
设的支持，象ARM公司宣称他们的32、64位RISC处理器已经能用软件实现更多更强的功能
，指令集也更为丰富，甚至包括DSP方面的许多功能现在已经能够在CPU上实现。Motoro
la公司已经开发出基于SM56PCI接口的用纯软件实现的调制解调器。这些都说明电路设计
已经进入了一个崭新的时期。
目前，电子设计中把外设嵌入进系统的方法主要有两种。方法Ⅰ是采用标准的微处理器＋
一块辅助芯片，辅助芯片可以是FPGA或CPLD等可编程逻辑芯片；方法Ⅱ是采用基本的CPU
内核＋附加逻辑单元，这些可以在一块高密度可编程逻辑芯片上实现，CPU内核往往为A
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