嵌入式系统开发技术（自我学习）——嵌入式系统概论（1）

一、嵌入式系统概论

目标

1. 嵌入式系统特点，分类，发展与应用，嵌入式系统逻辑组成
2. 嵌入式芯片主要类型，SoC开发流程，IP核重要意义
3. 中西文字编码和数字文本类型与处理，数字图像参数，文件格式
4. 音频，视频信息的数字化过程文件格式及运用
5. 数字通信的基本概念，有限通信和无线通信的传输与交换技术
6. 计算机网络的分类与组成，IP协议的主要内容，互联网的组成和常用接入技术

嵌入式系统特点

嵌入式系统特点

专用性

隐蔽性

资源受限

高可靠性

实时性

软件固化

嵌入式系统的组成和分类

嵌入式系统的逻辑组成

处理器

CPU

DSP,图形处理器通信处理器等

主频 主频越高执行一条指令的时间越短

指令系统

高速缓冲器的容量与结构 容量越大级数越多效用越明显

逻辑结构

存储器

易失性存储器

非易失性存储器

SRAM高速缓冲存储器

DRAM工作存储器

EEPROM存储固件

Flash ROM固件 数据

磁盘和光盘储存器等 辅助存储器

I/O设备与I/O接口

数据总线

软件

嵌入式处理芯片

CPU特点：

1. 支持实时处理
2. 低能耗
3. 结构可拓展
4. 集成了测试电路

嵌入式处理芯片类型

微处理器

DSP

微控制器 单片机

片上系统SoC

嵌入式系统的分类

类型	硬件特征及应用举例
低端系统	4/8位单片机，无操作系统，计算器，遥控器等
中端系统	8/16位单片机或32位处理器，小型嵌入式操作系统，普通手机，摄像机等
高端系统	32/64位处理器，支持连接网络，智能手机，掌上计算机，路由器等

SoC芯片

• 微电子技术

集成电路：

集成电路一般分为小，中，大（LSI），超大（VLSI），极大规模(ULSI)，嵌入式处理芯片大多属于VLSI和ULSI

集成电路特点：体积小，重量轻，可靠性高

集成电路的工作速度主要取决于组成逻辑门电路的晶体管的尺寸

微机电系统（MEMS）

• 通用SoC和专用SoC

• SoC开发流程

1）总体设计
2）逻辑设计
3）综合与仿真
4）芯片制造

• IP核及其复用

IC设计文件（按功能复杂度分）：

1）逻辑门级
2）寄存器传输级
3）行为级

核库：已完成的并经过验证的IC具有固定的不可再分解的功能特性相应的数据库
（因为核库的设计文件均属于知识产权保护的范畴，故也称为知识产权核或IP核）

IP核分类：
1）软核 ：使用硬件描述语言（HDL）描述的IP核
2）固核
3）硬核

嵌入式系统与数字媒体

• 数字文本

数字文本

字符集和编码

西文字符ASCII

汉字的编码

UCS/Unicode编码

GB2312

GB18030

UTF-8单字节可变长编码

UTF-16双字节可变长编码

标准ASCII码7位编码，每个字节多出来一位（最高位）在计算机内部通常保持为0，而在数据传输时有时可用作奇偶校验位

• 文本类型

排版格式

简单文本 .txt

丰富格式文本

.doc

.html等

组织方式

线性文本

超文本

• 文本制作与展现

文本展现大致过程：

1）对文本格式描述进行解释

2）生成字符和图，表的位图图像

3）传送到显示器或打印机输出

字符形状的两种描述方法：

1）点阵法

2）轮廓法