片上外设(Peripheral on Chip,简称POC)是指嵌入式系统中与处理器共同工作的芯片,封装了各种常用的外设接口和控制器,如UART、SPI、I2C、USB、以太网等。
片上外设可以实现将各种外设接口和控制器设计到一个芯片中,以实现嵌入式系统对各种不同外设的通信和控制,同时提供了简化设计和节约空间和成本的优势。
片上外设的主要功能有:
1. 集成常用的通信接口和控制器,如串口通信、SPI接口、I2C接口等,从而方便了嵌入式系统设计;
2. 简化了嵌入式系统的设计,降低了设计成本和开发周期,并提高了系统可靠性;
3. 提供了可扩展性,方便了系统升级和后期维护。
片上外设可以按照其所实现的功能分为三类:
1. 数字信号处理外设:包括DMA、ADC、DAC等,用于数字信号的处理和转换;
2. 通信接口外设:包括UART、SPI、I2C、CAN、USB等,用于与外部设备进行通信;
3. 控制器外设:包括Timer、PWM、GPIO等,用于控制系统中的各种硬件资源。
片上外设的优点是提供了便利、缩小了电路尺寸、降低了系统成本、升级便捷、提高可靠性,提供了可扩展性等。
而缺点主要表现在:
1. 片上外设只能解决一些基本的外围设备的问题,对于特殊的外围设备或一些非标准的接口的支持,需要设计额外的硬件电路;
2. 应用程序的开发需要耗费更多的时间和精力,需要对片上外设的寄存器进行编程或驱动程序的开发。