[转]嵌入式系统

来源自《嵌入式系统组成结构简介》,稍作整理和摘取。

嵌入式系统的组成结构

嵌入式系统由:嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统(可选)以及应用软件系统等四个部分组成。

软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分,包括程序、相关数据及其说明文档

程序是按照事先设计的功能和性能要求执行的指令序列,数据是程序能正常操纵信息的数据结构,文档是与程序开发维护和使用有关的各种图文资料。

嵌入式系统的硬件组成

最小硬件系统

MMU是Memory Management Unit的缩写,中文名是内存管理单元,它是中央处理器(CPU)中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路,同时也负责虚拟地址映射为物理地址,以及提供硬件机制的内存访问授权,多用户多进程操作系统。

在最普通的情况下,嵌入式微处理器包括:

  • 片内存储器:部分嵌入式微处理器
  • 外部存储器的控制器,外设结构(串口、并口)
  • LCD控制器:面向终端类应用的嵌入式微处理器
  • 中断控制器,DMA控制器,协处理器
  • 定时器,A/D、D/A转换器
  • 多媒体加速器:当高级图形功能需要时
  • 总线
  • 其他标准接口或外设

嵌入式处理器可分为:

  • 嵌入式微控制器(MCU)
  • 嵌入式DSP处理器(DSP)
  • 嵌入式微处理器(MPU)
  • 嵌入式片上系统(SoC)

从计算机角度看,单片机功能太简单,性能太差;DSP太专用,可以看成一个外设;通用处理器SoC是主要发展方向。

ARM处理器的分类

嵌入式外围接口电路和设备接口

嵌入式外围设备:在嵌入式系统硬件构成中,除核心控制部件(嵌入式微处理器、DSP微核心的微控制器、SoC)以外的各种存储器、输入/输出接口、作为人机接口的显示器/键盘、串行通信接口等。

按照功能可分为:

  • 存储器
  • 通信接口
  • 输入输出设备
  • 设备扩展接口
  • 电源及辅助设备

嵌入式系统硬件涉及的几个关键概念

  • 冯·诺依曼体系结构/哈佛体系结构
  • CISC/RISC
  • 影响CPU性能的因素
  • 存储器系统
  • I/O接口

冯·诺依曼体系结构/哈佛体系结构

CISC/RISC

影响CPU性能的因素

存储器系统

RAM:随机存取存储器

SRAM:静态随机存储器

DRAM:动态随机存储器

1)SRAM比DRAM快

2)SRAM比DRAM耗电多

3)DRAM存储密度比SRAM高得多

4)DRAM需要周期性刷新

RMOM:只读存储器

FLASH:闪存

知识产权核

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