嵌入式系统硬件平台-Read.PPT

第四章 嵌入式系统硬件平台 嵌入式系统硬件体系结构 嵌入式微处理器 嵌入式微控制器 典型代表：单片机这种８位的电子器件，目前在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。 单片机芯片内部集成ROM/EPROM 、RAM 、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O 、串行口、脉宽调制输出、A/D 、D/A 、Flash RAM 、EEPROM 等各种必要功能和外设 微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。 嵌入式微控制器（2） 微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。 嵌入式微控制器（3） 嵌入式DSP处理器(1) DSP 处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数字滤波、FFT 、谱分析等各种仪器上DSP 获得了大规模的应用。 DSP 的理论算法在70 年代就已经出现，但是由于专门的DSP 处理器还未出现，所以这种理论算法只能通过MPU 等由分立元件实现。1982 年世界上诞生了首枚DSP 芯片。在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP 的运算速度进一步提高，应用领域也从上述范围扩大到了通信和计算机方面。 嵌入式DSP处理器(2) 嵌入式微处理器（Micro Processor Unit) MPU 嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU 演变而来的。 与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。 和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式处理器类型有Am186/88 、386EX 、SC-400 、Power PC 、68000 、MIPS 、ARM/ StrongARM 系列等. 嵌入式片上系统(System On Chip)（1） 嵌入式片上系统(System On Chip)（2） 嵌入式片上系统(System On Chip)（3） 嵌入式片上系统(System On Chip)（4） 嵌入式硬件开发工具（1） 嵌入式硬件开发工具（2） 嵌入式硬件开发工具（3） 嵌入式硬件开发工具（4） 典型的嵌入式微处理器（1） 典型的嵌入式微处理器-ARM 典型的嵌入式微处理器-ARM 典型的嵌入式微处理器-ARM 典型的嵌入式微处理器-MIPS 典型的嵌入式微处理器-MIPS 典型的嵌入式微处理器-PowerPC 典型的嵌入式微处理器-x86 嵌入式系统的输入输出接口 无线传输接口 USB 接口 用通用串行端口（USB ）接口来与个人电脑作为数据传输连接的接口。 USB1.1 规格中数据传输速度可以高达12Mbps 。 USB2.0 的数据传输速度可以高达480Mbps 。 红外线收发（1） 红外线收发（2） 蓝牙模块 蓝牙模块是一个无线通信的标准协议。 蓝牙模块的无线通信频率在2.4GHz 以内，也就是ISM 频带内，蓝牙模块所发射的信号可以在很多无线杂讯的环境下仍然保有它的准确性。 接触面板 液晶显示器（Liquid Crystal Display-LCD ） 液晶显示器（Liquid Crystal Display-LCD ） 随机存储器（RAM ） 只读存储器 只读存储器（ROM ）用固定数据预编程。它在嵌入式系统中非常有用，因为许多代码或数据不随时间改变。 只读存储器对辐谢感应的错误也相对不敏感。 工厂编程的只读存储器（有时被称为掩模编程只读存储器（mask-programmed ROM ）和现场可编程只读存储器。 模/数（A/D ）转换器和数/模（D/A ）转换器 经常用作非数字设备到嵌入式系统的接口。 A/D 转换在将模拟入转换为数字形式前需要对模拟输入进行采样。 D/A 转换相对简单，所以D/A 转换器接口仅包括数据值，输入值被连续转换成模拟信号。 键盘 基本上由一个开关阵列组成，但它还包括一些逻辑电路和来简化它到微处理器的接口。 触摸屏 是覆盖在输出设备上的输入设备，它记录触摸位置。把它覆盖在显示器上，使用者可对显示的信息做出反应。 两种最常见的触摸屏是电阻式触摸屏和电容式触摸屏。电阻式触摸屏用二维电压表来探测位置。 接触面板可以取代鼠标、键盘或者是手写笔等等的数据输入装置。 按面板的种类可以分为几种，电阻式、电容式、音波式、红外线式以及近场感应式等等。 触控面板的市场上，主要的产品大多是电阻式，占了大约百分之七十二，其余的还有XGT 式触控式面板，大约占了百分之二十。 液晶显示器做为数据输出的显示之用。 LCD 屏幕比起CRT 屏幕具有许多的优点：体积小、重量轻以及低辐射。 LCD 屏幕的显示原