嵌入式系统psoc1例程.ppt

第一讲 嵌入式系统概述 嵌入式处理器 嵌入式系统的核心部件，大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中，它将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。 嵌入式处理器包括： 低端的嵌入式微控制器(MicroController Unit, MCU) 中高端的嵌入式微处理器(Embedded Micro Processor Unit， EMPU) 用于计算机通信领域的嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor，EDSP) 高度集成的嵌入式片上系统(System On Chip，SOC) 嵌入式处理器的体系结构经历了从CISC(复杂指令集)到RISC(精简指令集)和Compact RISC的转变，位数则由4位、8位、16位、32位逐步发展到64位。 第一讲 嵌入式系统概述 目前，几乎每个大的半导体制造商都生产嵌入式处理器，全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种，流行的体系结构也有30多个系列，其中以ARM、PowePC、X86、MIPS等使用得最为广泛。 第一讲 嵌入式系统概述 嵌入式外围设备 在嵌入式系统的硬件中，除了中央控制部件(MCU、DSP、EMPU、SOC)以外，用于完成存储、通信、显示等配套功能的其它硬件部件，都可以算作嵌入式外围设备。 常用的嵌入式外围设备按功能可分为：存储设备、通信设备和显示设备三大类。 第一讲 嵌入式系统概述 目前存在的绝大多数通信接口都可以直接应用于嵌入式系统中，包括UART接口(通用异步串行通信接口)、 IrDA(红外线接口)、 SPI(串行外围设备接口)、I2C(INTER?IC?总线接口)、USB(通用串行总线接口)、Ethernet(以太网接口)、CAN(现场总线)等。 对于嵌入式系统中的显示设备，根据应用场合的特点，通常使用的是数码管(LED)、液晶显示器(LCD)和触摸显示屏(Touch Panel)等显示设备。 存储设备主要用于各类数据的存储，常用的有静态随机存储器(SRAM)、动态存储器(DRAM)和非易失存储器(ROM、UV EPROM、EEPROM、FLASH)三种，其中FLASH凭借其可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜等优点，在嵌入式领域得到了广泛应用。 硬件抽象层HAL 硬件抽象层通过HAL接口向操作系统和应用程序提供对抽象后的硬件的服务。它是一套软件。 板级支持包(BSP)是商用嵌入式操作系统实现可移植性所采用的一种方案，是硬件抽象层的一种实现。BSP是介于硬件和操作系统中驱动层程序之间的一层，有时也可认为属于操作系统一部分。BSP实现了对操作系统的支持，为上层的驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包。 BSP隔离了所支持的嵌入式操作系统与硬件平台之间的相关性，使操作系统通用于BSP所支持的硬件平台，实现了嵌入式操作系统的可移植性、跨平台性、通用性和复用性。 第一讲 嵌入式系统概述 不同的操作系统要求不同定义形式的BSP 例如，对同一个CPU来说，要实现同样的功能，VxWorks的BSP和Linux的BSP的写法和接口定义完全不同。 BSP一定要按照具体操作系统BSP的定义形式来写（或在某个成型的BSP模板上修改），保障与上层操作系统的正确接口，良好地支持上层操作系统。 BSP直接操作硬件，因此不同的板卡、不同的硬件配置将不同程度地影响BSP。 第一讲 嵌入式系统概述 嵌入式操作系统 为了使嵌入式系统的开发更加方便和快捷，需要有专门负责管理存储器分配、任务调度、中断处理等功能的软件模块，这就构成了嵌入式操作系统。 嵌入式操作系统是用来支持嵌入式应用的系统软件，是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括系统内核、硬件相关的底层驱动程序、设备驱动接口、通信协议、图形用户界面等。 第一讲 嵌入式系统概述 第一讲 嵌入式系统概述 嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理复杂的系统资源，能够对硬件进行抽象，能够提供库函数，驱动程序、开发工具等。 但与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应用专业性等方面具有着鲜明的特点。 嵌入式操作系统根据应用场合可分为两大类： 一类是面向消费电子产品的非实时操作系统，这类设备包括个人数字助理(PDA)、移动电话、机顶盒(STB)等；