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嵌入式系统的定义、特点
嵌入式系统是以应用为中心#xff0c;以计算机技术为基础#xff0c;软件硬件可裁剪#xff0c;适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
特点#xff1a;嵌入性 专用性 计算机系统
嵌入式系统典型组成…第一章
嵌入式系统的定义、特点
嵌入式系统是以应用为中心以计算机技术为基础软件硬件可裁剪适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
特点嵌入性 专用性 计算机系统
嵌入式系统典型组成结构
嵌入式计算机系统一般由硬件层、硬件抽象层(中间层)、操作系统层和应用软件层构成 硬件层
有嵌入式微处理器他是硬件层的核心与通用未处理器不同体系结构可采用冯诺依曼 结构或者哈佛结构。指令系统可采用CISC或者RISC。
存储器CACHE 位于主存与未处理器内核之间存放最近一段时间微处理器使用最多的一段代码和数据容量小 存取速度快。
主存 是微处理器能直接访问的寄存器存放系统和用户的程序以及数据 片内容量小速度快片外容量大。
辅助存储器存放大数据量的程序代码或信息用来长期保存用户的信息。 容量大速度慢。
通用设备接口和I/O接口
嵌入式系统与外界交互需要一定形式的通用设备结构
通用接口有A/D D/A 转换接口等。
I/O 接口有RS-232接口 Ethernet接口 USB接口、 音频接口、 视频接口、I2C SPI 以及IrDA接口等。、
中间层HAL 或BSP
将系统上层软件与底层硬件分开来使系统的底层驱动程序与硬件无关
一般包括先关底层硬件的初始化数据的输入/输出操作 硬件设备的配置
BSP 的特点 硬件相关性操作系统相关性 操作系统层(系统软件层) 嵌入式操作系统的特点有如下方面 文件系统
GUI 基本要求 轻型、占用资源少、高性能、高可靠性
便于移植 可配置。
应用软件层应用软件层是由于实时系统开发的应用程序组成用来实现被控对象的控制功能。
功能层是面向被控对象和用户的为方便用户操作往往需要提供一个友好的人机界面。
嵌入式微处理器分类 嵌入式操作系统分类
嵌入式linux windows CE symbian Android uC/OS-II VxWorks 嵌入式如何分类 从特性来看嵌入式OS 可分为硬实时和软实时从商业模式看分为开源和闭源从应用角度看分为通用的嵌入式OS和专用的嵌入式OS 。私有和专用的OS 而嵌入式Linux就是软实时开源和通用OS 、硬实时的嵌入式OS我们一般称为RTOS。 第二章
嵌入式系统硬件与通用微机硬件的区别 嵌入式最小系统 ARM体系结构 ARM 是Advance RISC Machine 缩写
ARM是一个CPU的内核
RISC的特点 与CISC区别 ARM处理器的特点 流水线技术
处理器按照一系列步骤来执行每一条指令典型的步骤如下
1从存储器读取指令(fetch)
2) 译码以鉴别它属于哪一条指令(decode)
3从指令中提取指令的操作数这些操作数往往存在于寄存器reg中
4将操作数进行组合以得到结果或存储器地址ALU
5如果需要则访问存储器以存储数据mem
6将结果写回到寄存器堆(res)
有一种方法可以明显改善硬件资源的使用率和处理器的吞吐量这就是在当前一条指令结束之前就开始执行下一条指令即通常所说的流水线(Pipeline)技术。流水线是RISC处理器执行指令时采用的机制。
大、小端存储模式 ARM的工作模式以及异常处理过程 ARM的寄存器R13、R14、R15与SP、LR、PC程序状态寄存器
ARM CortexA/R/M的含义 Cache及MMU的功能 ARM指令数据传递、堆栈操作、程序状态寄存器改写、条件执行等 未完待续
