内容发布更新时间 : 2024/12/26 10:05:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

嵌入式系统开发技术基本知识点 第一章 嵌入式系统概论

一：定义：嵌入式系统是一种嵌入在设备（或系统）内部，为特定应用而设计开发的专用计算机系统。国内普遍认为：嵌入式是以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可裁剪、使用应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的功用计算机系统。

2特点①专用性②隐蔽性③资源受限④高可靠性⑤实时性⑥软件固化。 3嵌入式系统是由硬件和软件两部分组成的。硬件的主体是中央处理器和存储器，它们通过输入/输出（I/O）接口和输入/输出设备与外部世界联系。

二:处理器 能够按照指令的要求高速度完成二进制数据和逻辑运算的部件。组成：由运算器、控制器、寄存器、高速缓冲存储器（Cache）等部件组成。

三：①中央处理器（CPU）：负责运行系统软件和应用软件的主处理器 ②其余的都是协处理器：如数字信号处理器（DSP）、通信处理器、图形处理器。

四：地位：CPU是任何计算机不可或缺的核心部件。CPU的字长有4位、8、16位（最多）、32位（技术发展的主流）、64位之分。字长指的是CPU中通用寄存器和定点运算器的宽度。

CPU的性能主要表现为程序（指令）执行速度放入快慢。影响执行速度的因素①主频（CPU时钟频率）②指令系统③高速缓冲存储器的容量和结构④逻辑结构。

五：存储器的任务是存储程序和数据。它分为内置存储器和扩充存储器两部分。内置又分为片内存储器和片外存储器两部分。扩充存储器通常做成插拔形式，需要时才插入宿主设备使用。

存储器大多数是由半导体集成电路组成。按照其存取特性，分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）,其中RAM又可分为动态随机存取存储器（DRAM）和静态随机存取存储器（SRAM）.

动态随机存取存储器（DRAM）：电路简单，集成度高，功耗小，成本低，但速度稍慢。

静态随机存取存储器（SRAM）：电路较复杂，集成度低，功耗较大，成本高，但工作速度快（适合用作指令和数据的高速缓冲存储器） 无论是DRAM，SRAM当关机或断电时，其中的信息都将随着丢失，属于易失性存储器。

ROM是一种能够永久或半永久性地保存信息的存储器，也叫非易失性存储器。

外部世界都是系统的输入/输出（I/o）他们要么是向嵌入式系统输入信息，要么是接收嵌入式系统的输出信息，或者两者兼有之。 按其服务对象分①用于人机交互的设备②用于机机交互的设备。从数据传输速率看，有低速和高速之分；从传输方式来看，有串行和并行。从是否需要物理连接来看，有有线和无线。从是否需要能连接多个设备来看有总线式和独占式。

数据总线简称总线，它是嵌入式系统各组件之间进行数据传输的一个传输通路，它由传输线和控制电路组成，能为连接在总线上的系统内

或系统外的各个组件提供数据传输和相应的控制服务。

嵌入式系统其硬件的核心是CPU，嵌入式系统的中CPU一般具有4个特点：①支持实时处理；②低功耗；③结构可扩展；④集成了测试电路。

类型：⑴微处理器：是一种可编程的多用途器件（有4、8、16、32、64位主流）。

⑵数字信号处理器(DSP)：是一种专用于数字信号处理的微处理器。 DSP有两种解决方案①DSP经过单片化和电磁兼容（EMC）改造在同一芯片中集成了包括数字基带，SRAM、射频、电源管理等功能部件，成为专门的嵌入式DSP；②在通用未处理器中扩展DSP功能，或者在单片机（或SOC）中增加DSP协处理器内核。 DSP可分为两大类：①定点DSP②浮点DSP。

⑶微控制器（单片机）：除CPU外，芯片还集成ROM/EEPROM、RAM、总线、定时器、看门狗、I/O接口、A/D转换器、D/A转换器、网络通信接口等各种必要的功能部件和外设接口。特点（体积减小、功耗和成本降低）

⑷片上系统（SOC）：能够将计算机或其他一些电子系统的全部电路集成在单个芯片上。SOC芯片中既包含数字电路，也可以包含模拟电路，甚至还能包含数字/模拟混合电路和射频电路。大多数32位的嵌入式处理芯片均为SOC，SOC渐渐成为集成电路设计的主流发展趋势。 ① SOC可以和PLD/FPGA相结合，用可编程逻辑把系统制作在一芯片上（特点：设计灵活、可裁剪、可扩充、可升级、并具备可编程）