嵌入式系统

嵌入式系统学习总结

嵌入式系统的理解

嵌入式系统的历史

嵌入式系统起源于20世纪70年代，它是硬件和软件交替发展的双螺旋式发展；早期的嵌入式系统以功能简单的单片机为核心，这种系统大部分应用于各类工业控制，这一阶段嵌入式系统的主要特点是系统结构和功能比较单一，处理效率比较低；随着微处理器的诞生，嵌入式系统得到了广泛的发展，这一时期出现了一些商用的嵌入式系统并得到了迅速发展，并且具备了高度的模块化和扩展性，具有大量的应用程序接口，嵌入式应用软件也变得丰富起来；随着微电子技术、IC设计和EDA工具的发展，基于SoC的嵌入式系统有了较大的发展，SOC使得嵌入式系统越来越小，功能越来越强，嵌入式技术与Internet的结合推动了嵌入式技术的快速发展。

嵌入式系统的定义

嵌入式系统一般是指非PC系统，它是以应用为中心、以计算机技术为基础、并且软硬件可裁剪的，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和用户应用程序等组成，用于实现对其他设备的控制、监视和管理功能。

嵌入式系统包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器、微处理器、存储器、外围器件、I/O端口和图形控制器等。软件部分包括操作系统软件和和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为，操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

嵌入式系统的特点

1. 专用性强：嵌入式系统通常是基于面向特定应用的嵌入式CPU，通常具有体积小、功耗低和集成度高等特点，通常是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体的应用相结合才具有生命力。

2. 集成度高：嵌入式系统是将计算机技术、半导体技术以及各个行业的具体应用相结合的产物，所以它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的集成系统。

3. 系统精简：嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗等要求。

4. 高可靠性和实时性：为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都是固化在存储器芯片中，而不是存储在磁盘中。

5. 需要专门的开发工具和环境：嵌入式系统本身不具备自主开发能力，设计完成以后用户通常不能直接对其中的程序功能进行修改，所以必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

主要知识点汇总

嵌入式系统基本组成

嵌入式系统硬件层

硬件层包含嵌入式微处理器，存储器，如FALSH、ROM、RAM等，I/O接口，在微处理器上的电源电路，时钟电路和存储器电路等，这些构成了嵌入式系统的核心控制模块。

嵌入式系统软件层

系统软件层由实时多任务操作系统、文件系统、网络系统、图形用户接口和通用组件模块组成；应用软件层由针对特定任务而开发的应用程序组成，主要面向被控制对象和用户。

CISC于RISC系统结构

CISC系统结构：