arm架构的windows10-arm框架的电脑系统
1.ARM 怎样做到低功耗
2.嵌入式系统和单片机的区别是什么?
3.ARM920T内核是哪家公司的?操作系统呢?
4.微软正式推出Windows11系统,这些新特性值得关注
5.sqlserver下一个版本支持arm架构吗
ARM 怎样做到低功耗
考虑低功耗设计可以从以下几方面综合考虑:
·处理器的选择
·接口驱动电路设计
·动态电源管理
·电源供给电路的选择
一、处理器的选择
我们对一个嵌入式系统的选型往往是从其CPU和操作系统(OS)开始的,一旦这两者选定,整个大的系统框架便选定了。我们在选择一个CPU的时候,一般更注意其性能的优劣(比如时钟频率等)及所提供的接口和功能的多少,往往忽视其功耗特性。但是因为CPU是嵌入式系统功率消耗的主要来源---对于手持设备来讲,它几乎占据了除显示屏以外的整个系统功耗的一半以上(视系统具体情况而定),所以选择合适的CPU对于最后的系统功耗大小有举足轻重的影响。
一般的情况下,我们是在CPU的性能(Performance)和功耗(Power Consumption)方面进行比较和选择。通常可以采用每执行1M次指令所消耗的能量来进行衡量,即Watt/MIPS。但是,这仅仅是一个参考指标,实际上各个CPU的体系结构相差很大,衡量性能的方式也不尽相同,所以,我们还应该进一步分析一些细节。
我们把CPU的功率消耗分为两大部分:内核消耗功率PCORE和外部接口控制器消耗功率PI/O,总的功率等于两者之和,即P=PCORE+PI/O。对于 PCORE,关键在于其供电电压和时钟频率的高低;对于PI/O来讲,除了留意各个专门I/O控制器的功耗外,还必须关注地址和数据总线宽度。下面对两者分别进行讨论:
1、CPU供电电压和时钟频率
我们知道,在数字集成电路设计中,CMOS电路的静态功耗很低,与其动态功耗相比基本可以忽略不计,故暂不考虑。其动态功耗计算公式为:
Pd=CTV2f
式中,Pd---CMOS芯片的动态功耗
CT----CMOS芯片的负载电容
V----CMOS芯片的工作电压
f-----CMOS芯片的工作频率
由上式可知,CMOS电路中的功率消耗是与电路的开关频率呈线性关系,与供电电压呈二次平方关系。对于一颗CPU来讲, Vcore电压越高,时钟频率越快,则功率消耗越大。所以,在能够满足功能正常的前提下,尽可能选择低电压工作的CPU能够在总体功耗方面得到较好的效果。对于已经选定的CPU来讲,降低供电电压和工作频率,也是一条节省功率的可行之路。
2、总线宽度
我们还经常陷入一个误区,即:CPU外部总线宽度越宽越好。如果我们仅仅从数据传输速度上来讲,也许这个观点是对的,但如果在一个对功耗相当敏感的设计来说,这个观点就不一定正确了。
同样引用公式Pd=CTV2f ,对于每一条线(地址等数据线)而言,都会面临这样的功率消耗,显而易见,当总线宽度越宽的时候,功耗自然越大。每条线路的容性负载都不太一样,但一般都在4~12PF之间。我们来看下面一个例子:一片1Mbit Flash通过8bit和16bit的总线与CPU相连,总线频率为4MHZ ,总线电压为3.3V。
采用16-bit总线和采用8-bit总线会有3.7mw的功耗差异。当然,如果需要大量频繁地存取数据的场合下,用8-bit总线不见得会经济,因为增加了读写周期。
另外,从上面的例子我们也可以看到:如果CPU采用内置Flash的方式,也可大大地降低系统功率消耗。
二、接口驱动电路的低功耗设计
接口电路的低功耗设计,往往是容易被大家所忽略的一个环节,在这个环节里,我们除了考虑选用静态电流较低的外围芯片外,还应该考虑以下几个因素:
上拉电阻/下拉电阻的选取
对悬空脚的处理
Buffer的必要性
通常我们习惯随意地确定一个上拉电阻值,而没有经过仔细地计算。现在我们来简单计算一下,如果在一个3.3V的系统里用4.7KΩ为上拉电阻,当输出为低的时候,每只脚上的电流消耗就为0.7mA,如果有10个这样的信号脚时,就会有7mA电流消耗在这上面。所以我们应该在考虑在能够正常驱动后级的情况下(即考虑IC的VIH或VIL),尽可能选取更大的阻值。现在很多应用设计中的上拉电阻值甚至高达几百KΩ。另外,当一个信号在多数情况下时为低的时候,我们也可以考虑用下拉电阻以节省功率。
CMOS器件的悬空脚也应该引起我们的重视。因为CMOS悬空的输入端的输入阻抗极高,很可能感应一些电荷导致器件被高压击穿,而且还会导致输入端信号电平随机变化,导致 CPU在休眠时不断地被唤醒,从而无法进入休眠状态或其他莫名其妙的故障,所以正确的方法是将未使用到的输入端接到VCC或地。
Buffer 有很多功能,如电平转换,增加驱动能力,数据传输的方向控制等等,但如果仅仅基于驱动能力的考虑增加 Buffer的话,我们就应该慎重考虑了,因为过驱动会导致更多的能量被白白浪费掉。所以我们应该仔细检查芯片的最大输出电流IOH和IOL是否足以驱动下级IC,如果可以通过选取合适的前后级芯片来避免Buffer的使用,对于能量来讲是一个很大的节约。
三、动态电源管理(DPM)
所谓动态的电源管理就是在系统运行期间通过对系统的时钟或电压的动态控制来达到节省功率的目的,这种动态控制是与系统的运行状态密切相关的,这个工作往往通过软件来实现。
1、选取不同工作模式
如前所述,系统时钟对于功耗大小有非常明显的影响。所以我们除了着重于满足性能的需求外,还必须考虑如何动态地设置时钟来达到功率的最大程度节约。CPU内部的各种频率都是通过外部晶振频率经由内部锁相环(PLL)倍频式后产生的。于是,是否可以通过内部寄存器设置各种工作频率的高低成为控制功耗的一个关键因素。现在很多CPU都有多种工作模式,我们可以通过控制CPU进入不同的模式来达到省电的目的。
我们以SAMSUNG S3C2410X (32bit arm 920T内核)为例,它提供了四种工作模式:正常模式、空闲模式、休眠模式、关机模式
CPU在全速运行的时候比在空闲或者休眠的时候消耗的功率大得多。省电的原则就是让正常运行模式远比空闲、休眠模式少占用时间。在类似PDA的设备中,系统在全速运行的时候远比空闲的时候少,所以我们可以通过设置使CPU尽可能工作在空闲状态,然后通过相应的中断唤醒 CPU,恢复到正常工作模式,处理响应的事件,然后再进入空闲模式。
2、关闭不需要的外设控制器
一般来讲,CPU都提供各种各样的接口控制器,如I2C、I2S、LCD、Flash、Timer、UART、SPI、 USB等等,但这些控制器在一个设计里一般不会全部都用到,所以我们对于这些不用的控制器往往任其处于各种状态而不用花心思去管。但是,当你想尽可能节省功耗的情况下,则必须关注它们的状态,因为如果不将其关闭,即使它们没有处于工作状态,但是仍然会消耗电流。
通过设置寄存器我们可以有选择地关闭不需要的功能模块,以达到节省电的目的,比如在我们的实际应用中,ADC、 I2C、I2S和SPI都没有用到,通过CLKCON寄存器的设置,我们可以节省2mA的电流。当然,也可以动态关闭一些仍然需要的外设控制器来进一步节省能量。如在空闲模式下,CPU 内核停止运行,我们还可以进一步关闭一些其他的外设控制器,如USB,SDI,FLASH等,只要保证唤醒CPU的I/O控制器正常工作即可,如通过 UART唤醒,则UART控制器不能被关闭。等到CPU被唤醒后,再将USB、SDI、Flash等控制器再打开。
上面两种方式只是动态电源管理的最为简单的实现。在这两种方式中,一种是通过改变了系统的时钟频率,另一种是通过控制外设控制器的开关来达到节约能量的目的。在最近的研究中,已经有人把目光投入到了同时动态改变处理器的电压和频率来进一步节省功率,如IBM和 MontaVista合作进行的嵌入式系统的动态电源管理的研究。这是一个更为复杂、也更为系统的工程,它涉及了从硬件到操作系统以及应用层的有关内容。
四、电源供给电路
在数字电路设计中,工程师往往习惯于采用最简单的方式来完成电源的设计,但在对功耗要求严格的情况下,我们就必须对采用何种电压变换结构仔细考虑一番再做决定。
通常来讲,我们有以下几种进行电压转换的方式:
线性稳压(Linear Regulator)
DC to DC
LDO(Low Drop-Out)
其中LDO本质上还是一种线性稳压,主要用于压差较小的场合。所以我们将其合并为线性稳压来谈。
对于线性稳压来说,其特点时电路结构简单,所需元件数量少,输入和输出压差可以很大,但其致命弱点就是效率低,功耗高。其效率η完全取决于输出电压大小。
压差越大,可提供的最大输出电流越小。假设采用LM7805,输入12V,输出电压为5V,压差为7V, 输出的电流为1A的情况下,我们可以计算出消费在线性稳压器上的功率为P=ΔV*IOUT=7*1=7w,效率仅为η=5×1/(5*1+7*1)= 41.7%,由这个结果我们可以看出,有一大半功率消耗在IC本身上。
DC to DC电路的特点是效率高,升降压灵活,但缺点时电路相对复杂,干扰较大。一般常见的由Boost和Buck两种电路,前者用于升压,后者用于降压
这两种电路的核心是通过MOS管的开关来控制电感和电容间的能量转换。调节MOS管栅极脉冲信号的占空比可以控制MOS管的导通和关闭,从而改变输出电压的高低。
由转换效率图可见,当输入为12v,输出为5v时,转换效率约为82%,为线性稳压器转换效率的一倍。LM2596的开关频率为固定的130KHZ,如果我们提升器件的开关频率,如采用NS的LM2676时(260KHZ开关频率),在同样的应用条件下,效率可达88%以上。
从上面的论述中我们可见,在适当的情况下使用DC-DC的电压转换线路,可以有效地节约能量,降低整机功耗。
嵌入式系统和单片机的区别是什么?
分类是比较模糊的!
一般来说:
嵌入式系统 包括:
1、嵌入式微控制器(16位、8位、以及8位以下的CPU,典型代表就是 单片机)
2、嵌入式微处理器(32位,以及32位以上的称为处理器,典型为ARM核的 处理器)
3、DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器,没有涉及,就不说了)
4、SOC(System on Chip, 片上系统,就是把所有的 模块都做到一块芯片上,也没接触过)
一般就是以上的框架;
当然如果理解为一个系统的话,那么就得根据特定的功能,进行特性的硬件设计,只要能工作,就是一个系统!
希望够简洁,够清晰!
ARM920T内核是哪家公司的?操作系统呢?
您好,很高兴为您解答。满意请采纳~谢谢。
ARM只是掌握内核结构和开发手段,都是采用其他家的芯片,人家用自己的芯片生产就会用芯片型号来命名了,但是人家会说采用ARM内核。因为内核是指操作系统或者相应软件中最核心的功能框架部分,它是实现该软件所有功能的基础。
ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,它与一般的半导体公司最大的不同就是不制造芯片且不向终端用户出售芯片,而是通过转让设计方案,由合作伙伴生产出各具特色的芯片。用户只掌握一种ARM内核结构及其开发手段,就能够使用多家公司相同ARM内核的芯片。目前,总共有超过100家公司与ARM公司签订了技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG、NEC、SONY、NXP和NS这样的大公司。至于软件系统的合伙人,则包括Microsoft、升阳和MRI等一系列知名公司
微软正式推出Windows11系统,这些新特性值得关注
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6月24日晚,微软正式推出新一代的Windows11系统,下个月就会推送测试版系统,年底推出正式版本。仔细一想,不对啊,微软不是说Windows10是最后一代Windows系统吗?难道这一次代号“11”的版本会有新特性和大更新?
接下来,就让我带大家了解一下新的Windows11系统:
打开安装有Windows11系统的设备,你一定会被它居中的任务栏所吸引,“开始菜单”、“搜索”、“资源管理器”“Edge浏览器”等系统主要应用居中显示在任务栏中。微软解释:居中的任务图标,可以方便用户快速便捷地找到所需的内容。
不仅如此,任务栏的这项改动还可以优化屏幕使用的空间,方便用户整理窗口以及分清楚多任务逻辑。
当然,如果实在不习惯图标居中,用户还可以把它调回左对齐显示。
在Windows11安装后的任务栏中,新增了一个名为“Teams”的应用。官方介绍,无论是WIN、安卓、还是iOS,都可以通过文字、语音、视频等方式与好友联系,如果联系的好友没有这款应用,则会变为双项短信联系。
不知道大家有没有发现,不管是苹果WWDC 2021还是微软发布会,都在主推自家的社交应用。只不过这些应用在国内都会显得有些水土不服,毕竟我们有更好用的微信可以用。
不知道大家在使用最近的Windows10电脑的时候,有没有在任务栏的右边更新出这样的一个小插件。它既可以看天气、又可以查看看新闻动态等消息,Widgets小部件也是用于完成这样功能的。
说实话我个人是不太喜欢这项功能,WIN10刚更新出这个功能的时候,我还以为是我的电脑中毒了,后来仔细一想,可能是微软的新功能特性,应该就是为Windows11提前做准备。
Windows11在官方的宣传视频中就提到,这一代的Windows系统会给与玩家无与伦比的 游戏 体验。微软是怎么实现的呢?
在系统层面上加入DirectX 12 Ultimate高帧率、DirectStorage(直通存储)的快速载入、Auto HDR等新技术;辅以Xbox Game Pass For PC以及XGP高级会员的服务,《光环》、《盗贼之海》等一方和第三方大作,发售即加入XGP,玩家可以随时游玩这些大作。
说起微软应用市场,真的是一言难尽,相信在Windows 8/10时期用过它的小伙伴都不会觉得它好用。全新的微软商店,采用重新布局,不仅更加美观简洁,还非常直观便于上手。
商店中不仅有微软自家应用,还有诸如第三方Disney+、Adobe全家桶、Zoom等应用,也在积极地加入进微软商店。更关键的是,微软将安卓应用引入Windows商店,开发者只需要一次适配,利用Intel Bridge技术,让ARM架构的应用无缝地运行在X86设备上,其流畅程度,堪比“原生应用”。
另外,微软也宣布开始逐渐调整收入分成策略。现阶段的微软采取15%的抽成策略,这个比例在各家抽成中其实也挺低了。微软最终的目标是:“并且保留开发者的全部收入,微软不会收取任何费用,并且允许应用开发者将他们自己的商业模式引入到微软商店”。
关于Windows11的新特性就介绍到这,总的来说Windows11相较于10,其实主体框架并没有太大的改变,说Windows10是最后一代Windows其实也不过分。不过我还是建议想尝鲜小伙伴们,谨慎升级,并且不要随便使用网上流传的镜像文件,耐心可以等待官方资源的放出。想尝鲜 Windows11的小伙伴们可以通过官方工具检测,设备是否可以升级。
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sqlserver下一个版本支持arm架构吗
支持。SQLServer是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统,该版本继承了SQLServer7.0版本的优点,同时又比它增加了许多更先进的功能。下个版本是支持arm框架的,并且对软件整体的运行速度进行了升级。
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