嵌入式复习资料..doc
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第一章
根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。 此定义是从应用上考虑的,嵌入式系统是软件和硬件
的综合体。
2.一般定义
“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。”
它一般由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
4.嵌入式系统的特点
相比通用的计算机系统,嵌入式系统主要具有以下一些特点(见P1):
(1)特定的设计
(2)各学科结合的产物
(3)高效的设计
(4)与具体应用相结合
(5)存储特性
(6)交叉开发
5. 嵌入式系统的交叉开发主要是指嵌入式系统的软件开发方式,这是嵌入式系统区别于通用计算机软件开发的最主要特性。
6.任何系统的软件开发都包括两个基本的部分:程序的生成和程序的载入
1)通用计算机的程序的生成:直接编译和链接等 程序的载入:复制
2)嵌入式系统程序开发的程序的生成:主机端,交叉编译 程序的载入:主机到目标机
烧写或其他通信方式
注 :开发工具在主机运行的程序,生成的程序是在目标机运行的程序。
嵌入式系统组成:
嵌入式系统一般指非桌面系统和服务器系统的计算机系统。
根据计算机系统的概念,它可分为硬件部分和软件部分。
硬件部分包括嵌入式处理器(MPU)或控制器(MCU)以及外围电路。
软件部分包括嵌入式操作系统和应用程序。
嵌入式系统可以划分成以下几个部分:
微处理器
外围硬件
嵌入式操作系统
应用程序
开发环境
PC的处理器一般仅具有CPU(中央处理单元,包含控制器和运算器)的功能,而大多数嵌入式微处理器不仅包括CPU核心,也包括丰富的片内部件。.
SoC 就是片上系统(System on Chip) ,SoC嵌入式系统微处理器就是一种电路系统。
嵌入式系统同通用型计算机系统相比具有以下特点:
嵌入式系统是面向特定应用的。
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。
嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计。
4)嵌入式系统具有较长的生命周期。
5)嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。
6)嵌入式系统本身不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
外围硬件在运行条件方面,最基础的是时钟和电源部件
为什么需要嵌入式操作系统?
嵌入式系统与一般的系统不同,设计成为执行特定的操作,但是初期的嵌入式系统比较单纯,不需要特殊的操作系统,由人来编写程序并顺序执行,只有当中间发生中断时才会暂时脱离此顺序程序。过去的嵌入式系统主要与简单而顺序的操作有关,使用操作系统成为浪费和不必要的举措。但是最近的嵌入式系统领域中系统本身相当庞大,网络和多媒体成为系统的基本功能,嵌入式系统要做的事情既多又复杂,顺序程序的操作变得越来越难。因而在嵌入式系统中出现了操作系统的概念,要满足其实时的要求,进而产生了实时操作系统。
13.尤其在没有操作系统的情况下,嵌入式的应用程序需要直接访问寄存器或者设备的地址来操作硬件。
14.嵌入式系统 PC机(判断)
嵌入式系统一般是专用系统,而PC是通用计算平台
嵌入式系统的资源比PC少得多
嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多
嵌入式系统一般采用实时操作系统
嵌入式系统大都有成本、功耗的要求
嵌入式系统得到多种微处理体系的支持
嵌入式系统需要专用的开发工具
第2章
1.微处理器(CPU)
2、微型计算机
3、微型计算机系统
1.CPU一般包括控制器、运算器和寄存器。
控制器的功能是控制处理器,如取指令、译码、执行指令、读写内存等;
运算器主要是在处理器的内部完成运算(算术运算、位运算)操作,一般只和寄存器打交道;
寄存器为处理器提供内部的临时存储空间,它是处理器和内存的媒介。
2.在计算机系统中,基本的内存分成两种:
RAM(随机存储器)——双向
ROM(只读存储器)——单向
内存通过地址总线和数据总线与CPU交互
地址总线(AB)是单向的信号,由CPU发出,用于选择内存中的某个空间;
数据总线(DB)是双向的信号,可以由内存将数据传入CPU内部的寄存器,也可以由CPU内部寄存器传入内存、具体的操作和内存的性质有关。
4.CPU对内存的两种基本操作:
取指令:当
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