一文带你真正了解当下的嵌入式系统
一文带你真正了解当下的嵌入式系统
目录
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1-1 嵌入式系统概述
1-1-1 基本概念
1-1-2 由来
计算机系统的产生是由于科学家需要一个高速的计算工具,而嵌入式系统是计算机技术发展到一定阶段,测控系统对计算机的需要而产生的。
1-1-3 发展历史
1946年,世界上第一台电子数字计算机。
1971年,Intel公司推出了里芯片4004微处理器,也许是嵌入式计算机的雏形。
1976年,Intel公司推出了世界上第一个单片微型计算机MCS-48,开创了将诸如ROM、RAM、定时器等CPU外部资源,与CPU一起集成到一个硅片上生产的时代。至今8位MCS-51单片机还有一定市场。
1984年,Intel推出了16位8096系列并将其称之为嵌入式微控制器,这可能是“嵌入式”一词第一次在微处理器领域出现。
ARM微处理器的出现,较快地促进了嵌入式系统的发展。
何为ARM(Advanced RISC Machines)?
①.公司的名称。1985年,第一个ARM原型在英国剑桥诞生,1990年成立了ARM公司。
②.对一类微处理器的简称。ARM系列微处理器,如Cortex-A应用处理器系列;Cortex-M 微控制器系列;Cortex-R实时处理器系列
③.一种技术的名称。
1-1-4 分类及特点
1、应用范围
A.电子系统智能化的微控制器类 | 开发注重软硬件协同 | 面向测控领域 |
B.计算机应用延伸的应用处理器 | 开发以软件为主 | 面向PC、手机、电视机顶盒等电子消费领域 |
2、特点
1-1-5 学习困惑
1、选择芯片时,微控制器?应用处理器?操作系统方面,无操作系统?实时操作系统?一般嵌入式操作系统?
答:使用微控制器作为入门芯片,开始阶段,不学习操作系统,着重打好底层驱动的软硬件基础。
2、硬件与软件上如何平衡?
答:嵌入式系统与硬件紧密相关,是软件与硬件的综合体,没有对硬件的理解就不可能写好嵌入式软件;同样,没有对软件的理解也不可能设计好嵌入式硬件。
1-1-6 知识体系
- 芯片最小硬件系统
- 软件最小系统
- 各个底层模块驱动构件的使用方法及构件的制作方法;
- 在掌握驱动构件基础上遵循软件工程原则的应用软件的开发方法;
- 掌握嵌入式基本调试方法等等。
1-1-7 学习建议
- 要遵循“先易后难,由浅入深”的原则,打好软硬件基础;
- 要充分理解知识要素、掌握底层驱动构件的使用方法;
- 应该基本掌握底层驱动构件的制作方法;
- 掌握单步跟踪调试、打桩调试、printf输出调试等调试手段;
- 日积月累,勤学好问,充分利用本书及相关资源。关键点是学习嵌入式切忌急功近利,需要日积月累、循序渐进、水滴石穿、十年磨一剑。
1-1-8 微控制器MCU简介
MCU:在一块芯片内集成了CPU、存储器、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。
MCU
以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统,是现代测控系统的核心。
1-1-9 应用处理器MAP简介
MAP(多媒体应用处理器)是在低功耗CPU的基础上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路,其伴随着便携式移动设备特别是智能手机而产生。
举例:NXP的i.MX就是基于ARM的单核/多核应用处理器解决方案,适用于中高端消费电子、多媒体、网络通信等应用。
1-2 课后习题:
一、简要阐述嵌入式系统的基本含义
1.嵌入式系统是一种计算机硬件和软件的组合,也许还有机械装置,用于实现一个特定功能。在某些特定情况下,嵌入式系统是一个大系统或产品的一部分。
2.从计算机本身角度可将嵌入式系统概括表述为:嵌入式系统,即嵌入式计算机系统,它是不以计算机面目出现的“计算机”,这个计算机系统隐含在各类具体的产品之中,这些产品中,计算机程序起到了重要作用。
二、简要阐述嵌入式系统的由来、特点及分类
由来 | 嵌入式计算机系统是测控系统对计算机需要而逐步产生的。 |
特点 | 嵌入式系统是不单独以通用计算机的面目出现的计算机系统,它的开发需要专用工具和特殊方法,使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采用不同存储介质,开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识等。 |
分类 | 按应用范围简单地把嵌入式系统分为电子系统智能化(微控制器类)、计算机应用延伸(应用处理器)两大类 |
三、简要阐述MCU的基本含义,以及MCU出现前后测控系统设计方法发生的重要变化
含义 | 在一块芯片内集成了CPU、存储器、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统 |
变化 | MCU出现之前,人们必须用模拟电路、数字电路实现测控系统中的大部分计算与控制功能,这样使得控制系统体积庞大,易出故障。 MCU出现以后,测控系统设计方法逐步产生变化,系统中的大部分计算与控制功能由MCU的软件实现。 |
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