发布网友 发布时间:2024-07-03 08:35
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热心网友 时间:2024-07-03 08:51
嵌入式系统主要由嵌入式计算机系统和执行装置构成。嵌入式计算机系统是核心,它由四层组成:硬件层、中间层(硬件抽象层或板级支持包)、系统软件层和应用软件层。执行装置负责执行指令,从简单的手机震动电机到复杂的智能机器狗,功能各异。
嵌入式计算机系统
硬件层包含嵌入式微处理器、存储器(如SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口(如A/D、D/A、I/O等)。微处理器如ARM、MIPS等,集成电源、时钟和存储器电路,形成核心控制模块。操作系统和应用通常固化在ROM中。
1. 嵌入式微处理器
嵌入式微处理器是硬件层的关键,它工作在专用系统中,集成多种功能以实现小型化、高效和可靠性。体系结构可能采用冯·诺依曼或哈佛架构,指令系统有RISC和CISC。微处理器种类繁多,如ARM、PowerPC等,选择取决于具体应用。
2. 存储器
存储器用于存放和执行代码,包括Cache、主存和辅助存储。Cache快速存储常用数据,提高性能;主存(如NOR Flash、SRAM)是直接访问的,容量根据应用调整;辅助存储器如硬盘或NAND Flash用于长期存储大数据。
3. 通用设备接口和I/O接口
这些接口如串行通信、以太网、USB等,用于与外界交互和设备通信。中间层(HAL或BSP)隔离硬件和软件,提供硬件初始化、数据处理和设备配置功能。
系统软件层
包括RTOS(如RTOS)、文件系统、GUI和网络系统,它们共同构成开发平台。嵌入式操作系统具有可装卸性、强实时性、统一接口和稳定性,通常固化在ROM中,适应性强。
嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。