嵌入式系统及应用-Chapter02-嵌入式硬件系统

嵌入式系及应统

用第

章 嵌入式硬件系二基础统

要内容主嵌入硬件式统基本系组成嵌式入处微理

嵌器入式系总线统入嵌式存系储统

一第节嵌入式硬系件基统本组成

入嵌式统系的件是以硬入式嵌微处器 理为核心主，要由入式微嵌理处器、总、 存线储、输入器/输接口和设出组备成。–嵌 入式处微理器– 总线 – 储器 –存 输入输/出口接设和

备嵌入式

处理器微 个嵌入每式统至少系含包一个入式微处 理器 嵌 嵌 入微式理器体处系构可采结冯用诺依 曼(Von Numaen)结n构或哈(Ha佛vrrad) 构结主存储器 址 地数据地址 CUP数据存储 数器据地 址P CPU

MOV r8C#8,冯 诺依曼结构

CP

序存储程 MO器 r8V#,8指令 哈结构

佛嵌入

微式处器理–传 统微的处器理用采冯的 诺·曼结依构指令将和数据 存放同一存在空储间中，统一编址指， 和数令据通同一总线过问。 – 访哈结构佛是不同则冯于· 诺曼结构的依一种并行 系体结构其，主要点是特程和序据存储在不数同的 储空存中，即程序间存储和器数据存器储是两个相互 独的立储器存每，存个储器立编独制、 立访问。独与之对相的应系是中统置设 两条的总(线序程总线和据总数)线从，而使数据的 吞吐率高了提一倍。

入式微处嵌器嵌理式入微理器处指的系令统可采精简指用令集统系RSI C(edRcued nItrsuctio neStC omputer)复或指令杂 系集CI统C(CSompel xnIsrtcutoi net SCmoupet)rCIS RISC

价C格 性能 令集指 级语言高支持 寻址 式 控模制单 元寄器数存目

由件硬完部分软件成功能硬，件复 杂性增加芯，片本成高减少代码尺寸,增加令的指执行周期 数量的大杂混型指集令有简单，速 快指的令也有，杂的复周多期指，令 符H合L(Lhgihlev l leanuage)g 件完硬成 复杂寻址模的，支持内式存内到 存址寻微 码寄存器较少由件完软部分硬件功能成，软复 件性杂增，加芯片成低使本流用线降低指水令的行执期周， 增加代码数尺 寸简单单周期的令，指汇编指令在 方有相面应的CIC微代码S指 软令完件 简 单 的成 寻址 模式 ， 允 许 LOA仅D S和OTER令存取指存内其它所有的， 作操都基寄存于到寄存器 器直接行执寄存 器较

多嵌式入处理器微 嵌入 微处理器式许多不有同的体系即， 在使同一系体也可中具有能同的不时钟度 和总线数速宽据度、成集同的不部接外口 和备。设 据 完不全计，目前统世界全入式嵌微处理 器品种总量已经超过千种的有几十种，嵌入式微 处理器系，体主的体流有系ARM MI、SP、PweroCP、S、H X6等8

。线总 嵌 式入系的统总一线般成在集嵌式微入处 理中。 器 从微处理器角的度看来，

总线分为可 外片线(总：P如I、CSIA等和)片总内线(如：A MBA 、VALAN、OCP、OWISBONHE等 )。 选择 线和总选择入式微处理器嵌切相 关密，线的总种随不类同微的理器处结的构 而同。不

存储器

嵌入 系统式的储存器括主包存外存。

和大 数多嵌入式统系代码和数的都存储在据处 器可直理接访问的存空储间即存主。中 系统上后在主电中的代码存直接行。主存 储器运的点是速特度，一般采用R快M、EOPRO、M orNFl ahsSRA、、DMAR等存储M器件。

存器 目储有些嵌前入系式除了主存外，还有统 存。外外存处是器不理直能接访问的储器存，用 来放各存种息，相信主对存言具有而 价低格容量大的、点特 。在嵌式系统中一般不入采用硬而采用电盘 子盘做存外电子，盘的主要类有种 anNdlFah、sS DSe(cru eiDigtla卡、 )CmpoatcFlah、smSrtaMedi、MeaomryS tcki、uMtliMdeaiCrad、 DOC、D(skiO Cnhp)等i。

输入/输出口接和设备 嵌 入式统系大的多数输/输入接出和口分部 备设已经集在嵌成式入处微器理。 中 输 入输/出接口要有主中控制断器DMA、、 行串和行接并等，设口主要备有定器 (时imTres、)计数器c(untoers、看) 门狗watchdo(g timer)、RsC、UATTsR P、M(PuWse wildth omdulatro)A、/DA、D显示 、器盘和网络等。键

第节

二入式微嵌处器嵌入式微理处理器的展 发嵌式入微理处器的分 嵌类式入微理器的特处 点主的嵌流式入微理处器—— ARM,(MIP S ,H, PSowePr, C8x)6

入式微处嵌器的发展理20世纪08年 代后期中 02纪世9年0 初代 期0. - 08.5 m<010M H z0世290年纪代 后中 期.5 0 0.3–5 m <200 MHz 1世2 纪期 0.初52 0.-1 m <3 00 MHz6

制工艺作 主频 晶管个体数 1 -0 8 .m< 3 3M zH

>50 K08 1/bit6>M 2/186/23bt

i5> M/8613/bi2

>22M8/t6/12/364b ti

数

位嵌入式微处

器理的类分 嵌入 微处理式种类繁多器，位数按分可为4、 8位、位61位32位和、6位。4 按用来途分，嵌式入处理微可器为嵌分入 式DPS和通的嵌入式用处理器两微：种 嵌入–D式P:S用于数专信号处字，采理用哈 佛构，结程和序数据开分储，采存用系一列措施 保证数信号字的理速处，如度FFT对 (快傅立速变叶)换的门优专。 化 通用的–入嵌式微理处器：一般是成了集用 通处微理器核的、线、总外接围和设口的备SO 芯C片，些有还D将P作S协处为理器成集。