当前位置：首页 > news >正文

嵌入式系统

news 2025/9/11 13:17:03

嵌入式系统是：嵌入在系统内部的一种为了特定的应用儿设计开发的一种专用计算机系统，比如说冰箱内部的一个芯片就是嵌入式系统。
特点：1，专用性
2，隐蔽性：一般会在一个非计算机设备的内部，并不被人们知道，比如冰箱内部的芯片
3，资源受限：为了降低成本和体积小巧以及功耗要求所以
它的处理器，内存都比较简单，电源比较省电
4，高的可靠性：汽车内部的刹车之类的，失误就会死
5，实时性：刹车
6，软件固化：软件部分会固化在单片机内部，永久的在里面了，掉电也会存在，不需要一直写入代码（可以交叉编译）

小知识点：
1，软硬件资源收到很大的限制
2，软件大多数固化再只读储存器里面

应用：1，消费类型：家电，数码产品
2，产业类：工业设备，医疗电子设备
3，业务类：办公设备，金融电子设备，通信设备（手机，gps导航，modem，路由器，集线器，交换机，网桥）
4,军用类：火炮，智能炸弹，坦克，无人机，潜艇，雷达，导航

小知识点：
1，巨型机器，服务器（这些大型机）不是嵌入式系统
2，嵌入式系统的数量上远远超过了通用计算机
3，嵌入式系统从上世纪70年代开始

嵌入式系统的逻辑组成：硬件+软件
硬件：主体是中央处理器和存储器，他们通过输入和输出接口，以及输入和输出设备和外界世界进行联系，并且借助总线相互连接，这些硬件连同嵌入式软件一起构成完整的嵌入式系统

处理器：能够按照指令的规定高速的完成二进制数据算数和逻辑运算的部件，它由运算器，控制器，寄存器，高速缓冲存储器Cache等部件促成，结构复杂，，，，由于大规模集成电路的出现，它可以制作在一个几cm的半导体芯片上

嵌入式系统处理器的分类：
中央处理器CPU：负责运行系统软件和应用软件的主处理器
协处理器：数字信号处理器Digital Signal Processor,DSP,,图形处理器，通信处理器

CPU的性能：
1，CPU中通用寄存器和定点运算器的二进位宽度叫做字长
2，CPU字长：4，8，16，32，64（通用计算机是64位为主）
3，性能：表现为程序执行的快慢

CPU的特点：
1，低功耗
2，结构可扩展
3，实时性
4，集成了测试电路

存储器分为容易失去的寄存器和非容易失去的寄存器
易失性存储器：1，RAM Random Access Memory（随机（可以访问任意一个存储单元）存取存储器）
分为DRAM：suchas：电脑的内存条
SRAM：CPU缓存
非易失性存储器：ROM Read Only Memory（只读存储器），Flash，SSD固态硬盘
E2PROM电可擦，Flash ROM闪存存储器
硬盘和磁带都属于非易失性

IO接口可以分类
1，低速和高速
2，串行和并行
3，有线（视频图形阵列 VIdeo Graphics Array VGA，数字视频接口Digital Video Interface DVI，高清晰度多媒体接口High Definition Multimedia Interface HDMI）和无线（蓝牙bluetooth ，wifi接口，红外线接口IrDA）
4，总线（Data Bus）方式（多个设备）和独占方式

小知识点：1，影响CPU性能的主要因素：主频，指令系统，高速缓冲存储器Cache的容量和结构，逻辑结构（包括指令流水线数目）
2，CPU大部分哦都有测试电路
3，目前来说使用最多的非易失存储器是Flash memory
SSD价格昂贵，Mask ROM应用于不可升级的存储程序和不变的参数信息

传感器传感出来的是模拟信号，通过AD转换成数字信号再通过DSP进行数字信号处理然后通过可视化的模拟信号输出

MCU微处理器：Microcontroller Unit也叫单片机，小型机计算机，它把CPU，内存，外设全部集成在一颗芯片里面，少量外设，，主要是轻巧专一

片上系统SOC：System on Chip 集成电路加工深入到深亚微米时代的产物，集成了很多的功能，可以完成复杂的系统和多任务操作，全面多样化
SOC数字电路和模拟电路都集成在单个芯片上了，SOC可以进行数据的采集转换存储和处理，支持多种IO功能

知识点：ARM7到11都是常用的通用处理器，12往上就是Cortex系列

Cortex处理器有三种：-A性能>R>M

M系列用于医疗器械什么的，R系列汽车电子什么的，A系列是智能手机什么的

嵌入式的题目：

1，CM3处理器，主要是ARMv7-M架构，采用哈佛和3级流水线，支持Thumb-2指令集的子集，有硬件除法指令

2，R4支持Thumb2，代码密度高，硬件实现单指令多数据DSP指令，可选的浮点运算器，9级流水线技术实现

3，除了A50是64位，常用的A系列有Android什么的高等操作系统或者平台

4，ARM指令集中BIC是清零指令是逻辑指令，LSR是右移动，LSL是左移动（L是Locial的意思）