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亚博手机登录|嵌入式系统基础及知识及接口技术总结


本文摘要:一般来说,嵌入式系统是控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。嵌入式系统设备通常由嵌入式计算机系统和连续执行设备组成。嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。

什么是嵌入式IEEE(电气电子工程师协会)对嵌入式系统的定义:它是作为一种设备来控制、监控或辅助操作人员的机器设备。原文:DevicesUsedtoControl,monitoorassitheoperationofequipment,MachineryorPlants)。嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它是设备或装置的一部分。

一般来说,嵌入式系统是控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。其实所有带数字模块的设备,比如手表、微波炉、录像机、汽车等。用于嵌入式系统。

有些嵌入式系统也包括操作系统,但大多数嵌入式系统是通过单一程序实现整个控制逻辑的。嵌入式系统是由应用程序定义的对象,是软件和硬件的综合体,也可以包括机械和其他附属设备。嵌入式系统在中国被广泛推崇,是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可定制、满足环境应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的特殊计算机系统。

嵌入式系统设备通常由嵌入式计算机系统和连续执行设备组成。嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。连续执行设备,也称为受控对象,可以拒绝接受嵌入式计算机系统接收的命令,继续执行指定的操作符或任务。

连续执行装置可以很简单,比如手机上的微型电机,当手机处于震动接管状态时关闭;也可以很简单,比如SONY智能机器狗,内置多个微型控制电机和传感器,让它继续执行各种简单的动作,感受各种状态信息。1.硬件层硬件层包括嵌入式微处理器、存储器(软件随机存取存储器、只读存储器、闪存等)。),通用设备模块和I/O模块(A/D,D/A,I/O等。

)。在嵌入式处理器的基础上,增加了电源电路、时钟电路和存储电路,并包括嵌入式核心控制模块。

操作系统和应用程序可以烧结在只读存储器中。第二,中间层介于硬件层和软件层之间,也称为硬件抽象层(HAL)或板卡支持包(BSP)。半系统的上层软件与底层硬件分离,使得底层驱动和系统硬件都参与其中。

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上层软件开发者需要关注底层硬件的具体情况,这一层一般包括底层硬件初始化、数据输出/输入操作符、硬件设备等相关功能。BSP本质上是操作系统和底层硬件之间的软件层,也包括了系统中与硬件密切相关的大部分软件模块。要设计一个原始的BSP,必须完成两个部分:映射系统硬件初始化的BSP功能和设计硬件涉及的设备驱动程序。

3.系统软件层系统软件层由实时操作系统(RTOS)、文件系统、图形用户界面(GUI)、网络系统和标准化组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和研发平台。实时系统(1)定义:可以在登录或确认时间内完成系统功能,并调用外部或内部、实时或异步时间的系统。

(2)差异:标准化系统普遍执着于系统的平均响应时间和用户的便利性;实时系统主要考虑最坏情况下的系统不道德性。(3)特征:时间约束性、可预测性、可靠性和与外部环境的交互作用。(4)软动力(强动力):是指在应用的时候市场需求不要几乎满足,否则会导致根本性的安全事故,甚至会导致根本性的生命财产损失和生态破坏,如航空航天、军事等。

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(5)硬动态(极弱动态):指某些应用,虽然明确提出了时间拒绝,但动态任务有时会违背这种市场需求,会对系统运行和环境产生严重影响,如监控系统、动态信息采集系统等。(6)任务约束还包括时间约束、资源约束、持续执行顺序约束和性能约束。

实时系统的调度(1)调度:相当于一组动态的任务和系统资源,在每个任务继续执行的时间和地点确认整个过程。(2)等待调度:一般来说是优先级驱动调度,比如uCOS。优点是实时性好,响应慢,调度算法简单,可以保证低优先级任务的时间约束;缺点是语境变化多。

(3)非保持调度:一般来说是按时间片调度,不允许任务在连续执行过程中被中断。任务一旦空闲,就必须继续执行或者被迫退出,比如WinCE。

优点是语境转换少;缺点是处理器有效资源利用率低,可调度性差。(4)静态表驱动策略:在操作之前,系统根据每个任务的时间约束和相关性,使用一定的搜索策略分解出一个操作时间表,并说明每个任务的连续操作时间和运行时间。

(5)优先级驱动策略:根据任务优先级的强弱,确定任务继续执行的顺序。(6)动态任务分类:周期性任务、偶发性任务、非周期性任务。

(7)实时系统的标准化结构模型:数据采集任务构建传感器数据的集合,数据处理任务对采集的数据进行处理,并将处理后的数据发送给执行管理任务控制机构继续执行。嵌入式微处理器架构(1)冯诺依曼结构:程序和数据共享一个存储空间,程序指令存储地址和数据存储地址指向同一内存的不同物理位置,使用单一地址和数据总线,因此程序和数据的宽度完全相同。比如:8086,ARM7,MIPS(2)哈佛结构:程序和数据是两个独立国家的内存,每个内存都是由一个独立国家寻址和访问的,是一个把程序存储和数据存储分开的内存结构。比如AVR,ARM9,ARM10(3)CISC和RISC更有特点。

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计算机执行一个程序所需要的时间P可以用下面的公式来计算:P=ICPITI:高级语言程序编译器之后在机器上运行的指令数。CPI:继续执行每条指令所需的平均周期数。t:每个机器周期的时间。

(4)流水线的思想:在CPU中,将一条指令的串行连续执行过程变为若干条指令的子过程,在CPU中重叠连续执行。(5)流水线指数:突然母比:单位时间流入流水线处理器的结果数。

如果管道的子过程花费不同的时间,突然的父比率与最长子过程的倒数是错误的。创建时间:管道开始工作并到达的时间仅次于突然的父速率。如果m个子进程占用的时间相同,且都是t,那么创建时间t=mt)信息存储的字节顺序A,存储单元:字节(8位)B,字长要求微处理器的传输速率能力,即虚拟地址空间的大小。c . 32位微处理器的虚拟地址空间位232,即4GB。

d小字节顺序:低位字节在内存低位地址,高位字节在内存低位地址。e .大字节顺序:高字节在内存的低位地址,低字节在内存的低位地址。

f .网络设备存储顺序不同。OSI模型底层的数据链路层。逻辑电路基础(1)根据电路是否具有记忆功能,逻辑电路分为分组逻辑电路和时序逻辑电路。

(2)群逻辑电路:电路在任何时候的输入只在当时有不同的输出信号,这与输出信号之前电路的状态有关。常用的逻辑电路包括解码器和多路复用器。(3)时序逻辑电路:电路任意时刻的输入不仅与当时的输出有关,还与电路当时的状态有关。

因此,有必要 (4)真值表、布尔代数、摩根定律、门电路的概念。(5)5)或非门和与非门的门电路称为通用门电路,可以构造任何逻辑函数。(6)解码器:多输出多输入人工逻辑网络。

每次输出一个n位二进制码,m个输入端中至少有一个是有效的。当m=2n为时,为全解码;当m“2n”时,是部分解码。


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