嵌入式处理器的三大发展趋势

1. 支持联网功能

　　为满足嵌入式应用的上网需求，嵌入式处理器要求配备一种或多种标准的网络通信接口。针对外部联网需求，具有通信接口的嵌入设备还相应地需要TCP/IP协议软件支持。针对家用电器的互联如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终端的信息交换)以及实验现场仪器的协调工作等需求，新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、蓝牙或IrDA通信接口，并需要的通信组网协议软件和物理层驱动软件。

2. 满足小型电子设备对小尺寸、低功耗和低成本的要求

　　为满足小型电子设备对小尺寸、微功耗和低成本的要求，嵌入式产品设计工程师必须降低处理器的性能，限制内存容量并复用接口芯片。因此，嵌入式处理器必须提供多种芯片电源管理模式来实现低功耗，并提高芯片管脚的功能复用率。

3. 提供精巧的多媒体人机界面

　　嵌入式设备被广大用户接受的一个重要因素是它们具有友好的人机交互界面。人们与信息终端的交互采用以图像用户接口(GUI)屏幕为中心的多媒体界面。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，但离掌式语言同声翻译还有很大距离。

SEP4020嵌入式微处理器

　　南京博芯电子技术有限公司近推出的东芯IV+ SEP4020嵌入式微处理器，面向交互式终端和控制应用，集成了LCD控制器、MAC接口、EMI接口、DMA控制器、多通道定时器等，可简化硬件和软件设计并提供丰富的接口。

　　SEP4020采用0.18um CMOS工艺设计，集成了ASIX内核(32位RISC内核，兼容ARM720T，带8KB指令数据缓存和全功能MMU)，采用冯诺依曼结构。

　　SEP4020芯片具有的功能和特性包括：1. 8/16位SRAM/NOR闪存接口和16位SDRAM接口；2. 硬件NAND闪存控制器，支持NAND闪存自启动；3. 10M/100M自适应以太网MAC，支持RMII接口；4. 64KB高速片上SRAM；5. 支持全速11Mbps的USB1.1设备；6. 支持I²S音频接口；7. 支持MMC/SD卡；8. 支持LCD控制器，支持640×480×16位TFT彩屏和STN黑白、灰度屏；9. 支持实时时钟，支持日历功能/看门狗，支持后备电池；10. 10通道定时器，支持捕获、外部时钟驱动和MATCH OUT；11. 4通道PWM，支持高速GPIO；12. 4通道UART，均支持红外；13. 2通道SSI，支持SPI和Microwire协议；14. 2通道SmartCard接口，兼容ISO7816协议；15. 支持多97个GPIO，14个外部中断；16. 6通道DMA控制器支持外部DMA传输和链表传输；17. 片上DPLL，支持多种功耗模式，包括空闲模式、慢模式、正常模式、睡眠模式。

SEP4020嵌入式微处理器设计概述

　　SEP4020面向交互式终端类应用和控制类的应用。交互式终端是一种以信息交流为主要目的,为个性化用户提供信息处理、存储和查询等功能的嵌入式设备。与个人电脑机相比,交互式终端结构简单、功能专一、操作简单。目前的信息交互终端主要应用于银行、移动通信和视频会议等领域，它们要求芯片具备成本低、能提供强大的交互界面和快捷的通讯方式等特点。SEP4020集成了LCDC控制器模块，该控制器模块支持1bpp黑白、2bppSTN灰度、4bppSTN灰度、16bpp TFT彩色显示，支持的分辨率高达800×600。用户只需要按照液晶屏的设计规范来完成硬件设计，不需要额外芯片来支持TFT液晶屏。

　　SEP4020内嵌了10M/100M以太网MAC，支持设备与网络的互联。用户只需外接PHY芯片即可完成以太网接口功能的设计，免去了繁琐的MAC芯片选型和设计的过程。

　　SEP4020的其他一些功能可满足控制类应用需求。10通道定时器设计完满足工业控制过程中的定时中断和计数需要。4路PWM功能设计免去了用户复用一路PWM的烦恼，可保证系统多功能的扩展。另外，PWM还可以工作在高速IO模式和计数器模式下。4通道UART(均支持红外)和2通道SSI(支持SPI和Microwire协议)也为控制类应用提供了常用的功能接口，并同时满足多个同类接口的需要，无需外扩芯片，就可以扩展多个同类接口。SEP4020多支持多达97个GPIO和14个外部中断，能满足不同控制类应用的需要。

　　为降低芯片的功耗，SEP4020的内核采用1.8V供电，同时还专门设计了芯片电源管理单元(PMC)。通过PMC单元可以控制芯片中所有模块时钟的打开和关闭，用户可以通过软件关闭系统中当前不使用的模块单元，达到降低功耗的目的。

　　时钟与功耗管理模块(PMC)控制SEP4020在不同工作模式之间的切换，包括慢模式、正常模式、空闲模式和睡眠模式。在这些工作模式中，芯片根据不同应用，通过动态地管理内部各子模块的时钟源电源和系统工作频率，来降低芯片的整体功耗。当系统复位以后或当系统关掉PLL不需要在高速时钟下运行时，系统进入慢模式。在慢模式中，系统中的CPU内核和所有模块的时钟源都来自晶振或其分频时钟。如果此时系统认为有必要关掉某些模块，就可以通过配置功耗管理模块内部的寄存器，把相应模块的时钟源使能位关掉。如果在某些应用中需要高速时钟，则切换到正常模式。在正常模式中，系统中的CPU内核和所有模块的时钟源都来自PLL。如果CPU内核在当前状态下已处理完所有任务，在很长一段时间内都将处于空闲状态，那么系统进入空闲模式。在空闲模式中，只有CPU内核的时钟源被关闭，其他模块都保持原状。如果整个系统都已处理完所有的事务，并且在很长的一段时间内都将处于空闲状态，则系统进入睡眠模式。在睡眠模式中，CPU内核和所有模块的时钟源关闭。

SEP4020与其他嵌入式微处理器的比较

　　SEP4020满足嵌入式处理器的发展需求，具有一定的前瞻性，可以满足大部分交互终端类和控制类嵌入式开发的需要。

本文小结

　　SEP4020凭借强大的控制功能和交互显示能力，已经在多个领域得到了初步应用。基于SEP4020的一整套基于B/S架构和“家加E”平台的“ePOS－易支付”系统解决方案，以其低成本、高安全性、高易用性、易扩展、易维护、功能多样化、行业适应性广等特点，赢得了银行和终端制造商的一致认可，而且有望成为下一波银行卡支付普及浪潮的主力军。基于SEP4020的机器人控制平台以及机器人教育平台也受到了客户的一致好评，充分体现了SEP4020在控制能力和外围接口方面的优势。