嵌入式系统的基本概念

1. 嵌入式系统定义：

     以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能，可靠性，功耗，体积，成本有严格要求的专用计算机系统。基本要素：“嵌入”，“专用”，“计算机”。

2.嵌入式系统的特点：

   专用的计算机系统

   比pc系统资源少

   运行的环境差别很大

   对体积，功耗，集成度高，成本低

   具有较长的生命周期

   具有系统测试和可靠性评估体系

  具有固化在非易失性存储器中的代码

  使用实时操作系统RTOS

  需要专用开发工具和方法进行设计

  包含专用调试电路

  是知识集成系统

3.嵌入式系统的分类：

  嵌入式系统按表现形式及使用硬件种类可分为：

  * 系统中使用含程序或算法的处理器的嵌入式系统为芯片级嵌入。

  *系统中使用某个核心模块的嵌入式系统为模块级嵌入。

 嵌入式系统按软件实时性需求可分为：

  *软实时系统

  *硬实时系统

4.嵌入式系统的组成结构：

 

嵌入式硬件基本结构：

嵌入式系统硬件核心是嵌入式微处理器，有时为了提高系统的信息处理能力，常外接DSP。

DSP：数字信号处理器（digital signal processing）数字信号处理是一种通过使用数学技巧执行转换或提取信息，来处理现实信号的方法，这些信号由数字序列表示。

CAN：控制器局域网络（controller area network）CAN属于现场总线的范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。

 

使用任何外部设备都需要有相应驱动的支持，它为上层软件提供了操作接口。

驱动程序一般包括：

硬件抽象层HAL：位于操作系统内核与硬件电路之间的接口，其目的就是把硬件抽象化。

板级支持包BSP：是介于主板硬件和操作系统中驱动层程序之间的一层，一般认为属于操作系统的一部分。主要是实现操作系统的支持，为上层的驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包，使之能够更好地运行于硬件主板。

设备驱动程序：系统安装设备后，只有在安装相应的设备驱动之后才能使用，驱动为上层软件提供设备的操作接口。

 

5.启动程序BootLoader

对于pc机，其开机后的初始化处理器配置，硬件初始化等操作是由BIOS完成的，但是对于嵌入式操作系统来说使用BootLoader。

系统加电复位后，几乎所有CPU都从复位地址上取指令。通常是0x00000000去他的第一条指令。而以处理器为核心的嵌入式系统，通常都有某种类型的固态的存储设备被映射到这个预先设置好的地址上。系统加电复位后，处理器首先执行BootLoader。

 

作用：

          初始化硬件设备

           建立内存空间的映射图

          将系统的软件状态设置在合适的壮态

启动方式：

          一种是直接从flash启动

          另一种是可将压缩的内存文件映像从flash中复制，解压到RAM，再从RAM启动。

 

6.嵌入式处理器

嵌入式微处理器（cpu）

嵌入式微控制器（单片机）：将cpu，存储器，和其他外设封装在同一个集成电路里。

嵌入式DSP：主要用于信号处理