总复习-ARM部分剖析.ppt

第二部分嵌入式系统及应用 第一讲嵌入式系统硬件基础 OUTLINE 1.1 嵌入式系统硬件组成 1.2 嵌入式微处理器 1.3 嵌入式系统常用总线与接口 1.4 嵌入式系统的常用外设 1.5 本章小结 1.1 嵌入式系统硬件组成 1.1.1 嵌入式系统组成原理 1.1.2 嵌入式最小系统 1.1.3 嵌入式系统扩展 1.1.1 嵌入式系统组成原理 计算机系统的一般运行原理 嵌入式系统与通用计算机硬件组成的异同 嵌入式系统硬件结构 嵌入式系统的硬件结构 嵌入式系统硬件结构的特点： 以嵌入式处理器为核心，集成度高 嵌入式系统的组成结构： 处理器(内核+片内外设)+内存+外围硬件+辅助设备 嵌入式处理器一般除了CPU之外还可以包括很多外部设备，甚至包括内存 1.1.2 嵌入式最小系统 嵌入式最小系统的概念 嵌入式最小系统的组成 JTAG接口在最小系统中的应用 实际的嵌入式最小系统 嵌入式最小系统的概念 对于同一款嵌入式处理器可以构造成规模不等、复杂程序不同的系统 对于同一款处理器而言，存在着一个最基本的系统 最基本系统的条件： 以某个处理器为核心的嵌入式系统中，处理器可以运行程序 嵌入式最小系统的作用 嵌入式最小系统的作用： 构建嵌入式系统的第一步，保证嵌入式处理器可以运行 实际嵌入式系统的基础 逐步增加系统的功能，如：外围硬件扩展、软件及程序设计、操作系统移植、增加各种接口等，最终形成符合需求的完整系统 嵌入式最小系统的组成 嵌入式最小系统的组成 嵌入式系统最小系统组成部分： 处理器 内存 时钟 调试接口 电源和复位 JTAG接口在最小系统中的应用 实际的嵌入式最小系统 1.1.3 嵌入式系统扩展 内存类芯片 网络芯片 USB芯片 1.2.1 嵌入式处理器的基本特征 1.2.2 嵌入式处理器的种类 1.2.3 典型嵌入式处理器 1.2.4 嵌入式处理器的选型方法 1.2.5 嵌入式处理器的发展趋势 1.2.1 嵌入式处理器的基本特征 体积小、集成度高、价格较低 可扩展的处理器结构 功耗很低 对实时多任务有很强的支持能力 具有功能很强的存储区保护功能 1.2.2 嵌入式处理器的种类 1.2.3 典型嵌入式处理器 8051单片机 ARM 68K/Coldfire PowerPC MIPS X86 国产嵌入式处理器 小体积、低功耗、高性能而低成本 RISC(Reduced Instruction Set Computer )体系结构 16/32位双指令集 16位Thumb指令集：密度高，所占存储空间较小 32位的ARM指令集：处理32位数据时性能较高 全球众多的合作伙伴 1.2.4 嵌入式处理器的选型方法 主要包括以下4项选型原则： (1) 根据具体应用领域选择MPU/MCU/DSP/SoC中的一种 (2) 根据具体应用功能需求、性能指标、运行环境和成本预算等选择芯片的具体型号和配置参数 (3) 关注生产厂商是否提供相应内置硬件调试工具和评估板 (4) 对于32位及以上嵌入式处理器，关注是否有合适的嵌入式操作系统支持 1.2.5 嵌入式处理器的发展趋势 (1) 集成化与微型化 (2) 高性能与低成本 (3) 低功耗 (4) 硬件功能实现的可编程化 1.3 嵌入式系统的常用接口及总线 1.3.1 外设接口 1.3.2 通信接口 1.4 嵌入式系统的常用外设 1.5 本章小结 嵌入式最小系统 嵌入式微处理器：硬件系统核心部件 基本特征、种类与典型系列、选型方法、发展趋势 常用接口与总线 外设接口、通信接口 常用外设 输入设备、输出设备 OUTLINE 2.1 嵌入式操作系统的种类 2.2 嵌入式实时操作系统 2.3 嵌入式软实时操作系统 2.4 嵌入式操作系统的选择方法 2.5 嵌入式操作系统的发展趋势 2.1 嵌入式操作系统的种类 1. 按实时性能分类 按能否满足实时性要求，可分为 嵌入式实时操作系统 嵌入式非实时操作系统 典型的嵌入式实时操作系统 VxWorks pSOSystem QNX Nucleus ?C/OS等 (2) 嵌入式非实时操作系统 又称为“嵌入式软实时操作系统” 典型代表是嵌入式分时操作系统 也是一种多任务操作系统 任务调度采用时间片轮转方式 大的任务吞吐量 典型的嵌入式软实时操作系统 Window CE Palm EPOC Embedded Linux等 2. 按购买方式分类 商用型 免费型 3. 按源码是否开放分类 开放源码型 黑箱型