一文带你真正了解当下的嵌入式系统

目录

1-1 嵌入式系统概述

1-1-1 基本概念

1-1-2 由来

1-1-3 发展历史

1-1-4 分类及特点

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1-1-8 微控制器MCU

1-1-9 应用处理器MAP

1-2 课后总结：

一、嵌入式系统的基本含义

二、嵌入式系统的由来、特点及分类

三、MCU的基本含义，以及MCU出现前后测控系统

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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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