目前嵌入式系統(tǒng)教學平臺市場上的主導產(chǎn)品都是基于ARM7或ARM9架構(gòu)的,,一般都認為ARM7屬于低端產(chǎn)品、 ARM9屬于高端產(chǎn)品,,也出現(xiàn)了所謂的“ARM7&ARM9覆蓋高端&低端的教學平臺”,。宣傳“兩套 CPU 子板都是可以自由插拔,一套實驗系統(tǒng)變化為兩套,, ARM7 的實驗系統(tǒng)可以實現(xiàn)基礎(chǔ)的 ARM 嵌入式教學,,主要包括指令實驗,,基礎(chǔ)接口實驗,, UCOS-II 操作系統(tǒng)實驗和 uCLinux 操作系統(tǒng)實驗; ARM9 的實驗系統(tǒng)可以實現(xiàn)高端的 ARM 嵌入式教學,,主要包括擴展接口實驗,, Linux 操作系統(tǒng)實驗和 WinCE 操作系統(tǒng)實驗。”
這種觀點有誤導用戶的嫌疑,。因為ARM9和ARM7同屬于ARMv41,,是屬于中低端系列的ARM微處理器。目前市場上真正高端的ARM架構(gòu)處理器是與ARMV5TE體系兼容的Intel XScale,,如PXA255和PXA270,。
從嵌入式系統(tǒng)教學平臺的發(fā)展來看,未來會形成兩個發(fā)展方向,。即一方面向高端的XScale系列發(fā)展,,主要面向計算機、軟件等專業(yè),,這一類高端平臺具有強大的計算能力和多媒體功能,,教學內(nèi)容側(cè)重于操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序和軟件應(yīng)用,,培養(yǎng)消費電子,、手持設(shè)備、無線網(wǎng)絡(luò),、手機游戲等領(lǐng)域的嵌入式軟件人才,;另一方面就是ARM7/ARM9系列的中低端教學平臺,主要面向電子工程,、自動化,、儀器儀表等專業(yè),,這類平臺具有豐富的接口和功能,教學內(nèi)容側(cè)重于微處理器接口設(shè)計,、驅(qū)動開發(fā)和系統(tǒng)應(yīng)用,,培養(yǎng)工業(yè)自動化、測控,、智能儀表等應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式技術(shù)人才,。
宣稱采用兩種CPU子板的方式,實現(xiàn)ARM7&ARM9的功能,,是完全沒有必要的,,而且增加了用戶的成本的維護的復雜性,其原因如下:
1,、從ARM體系結(jié)構(gòu)的教學內(nèi)容上看,,ARM9的指令集完全兼容ARM7,教學上沒有任何區(qū)別,。所以ARM指令實驗和基礎(chǔ)接口實驗不是ARM7的專利,,做過ARM系統(tǒng)開發(fā)的人都很清楚,用ARM9一樣可以完成ARM7的這些教學實驗內(nèi)容,;
2,、從操作系統(tǒng)的教學內(nèi)容上看,目前教學中大都采用µCOS-II或Linux,。µCOS-II代碼簡單,,易教易學,Linux功能強大,,但對學生的基礎(chǔ)要求較高,。目前市場上大多數(shù)ARM7教學平臺都支持µCOS-II或uCLinux,ARM9基本上都支持Linux和WinCE,。但µCOS-II不是 ARM7的專利,,在ARM9上完全可以運行。而uClinux是Linux的一個子集,,無論是從開發(fā)著者的角度還是從教學的角度去理解,,Linux系統(tǒng)可以完全兼容uCLinux的應(yīng)用。
宣稱支持ARM7和ARM9的雙內(nèi)核,,主要原因是因為他們的技術(shù)能力較弱,,無法完成µCOS- II 在ARM9上的移植和擴展工作,所以采用ARM7來彌補µCOS-II的教學內(nèi)容,。試想,,如果有一款A(yù)RM9平臺,能夠運行µCOS-II、Linux,、 WinCE等操作系統(tǒng),,我們?yōu)槭裁催€需要ARM7來畫蛇添足呢?事實上,,這樣的平臺已經(jīng)有了,,一些技術(shù)實力較強的公司已經(jīng)把µCOS-II移植到了 ARM9上,如UP-NETARM2410和UP-NETARM2410S等,。
3,、從硬件設(shè)計的教學內(nèi)容上看,支持ARM7和 ARM9的雙內(nèi)核的平臺,,造成了硬件資源的浪費,,難以發(fā)揮ARM7和ARM9各自的優(yōu)勢。比如:用s3c44b0和s3c2410處理器作為ARM7和 ARM9的內(nèi)核,,s3c2410平臺支持USB host和USB client,,支持真彩色TFT LCD。而主平臺為了兼容s3c44b0,,不得不使用256色STN的LCD,;如果要想有USB host或者client接口,不得不使用其他芯片外擴,。這都會使ARM9處理器的功能受到限制,,不能充分發(fā)揮ARM9處理器的性能。
4,、從產(chǎn)品的成本的服務(wù)維護上看,采用支持ARM7和ARM9的雙內(nèi)核的平臺,,無疑會增加產(chǎn)品的成本,,因為教學平臺最貴的芯片就是微處理器和存儲器,而從教學角度看,,這部分增加的成本是沒有意義的,。如果從科學角度看,這種做法又浪費資源,,其性價比無不如一塊開發(fā)板,。此外,采用支持ARM7和ARM9的雙內(nèi)核的平臺,,降低了系統(tǒng)的可靠性,,學生在實驗過程中,會經(jīng)常切換兩種內(nèi)核,,其損壞的概率會大大增加,,增加后續(xù)維護成本。
由此可見,,僅僅一個ARM9平臺就可以同時滿足中低端教學的需求,,額外添加ARM7去滿足低端教學任務(wù),,只能認為是畫蛇添足。平白增添了硬件成本,,還限制了硬件平臺的擴展,。
嵌入式系統(tǒng)教學的目的應(yīng)該是為了讓學生學到一種嵌入式平臺開發(fā)和設(shè)計的方法,其變化主要體現(xiàn)在運行不同操作系統(tǒng)上,,而不是硬件是否采用ARM7還是 ARM9上,。教學思想應(yīng)是“授人以漁”,學生學到的是設(shè)計方法,,將來不管是ARM7,, ARM9,還是XScale,,甚至包括MIPS,、alpha、68k,、powerpc等其它體系結(jié)構(gòu)的微處理器,,對于一個優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)工程師來說都是一樣的。