嵌入式系统的组成

嵌入式系统

嵌入式系统就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。它的三要素是：嵌入、专用、计算机。嵌入性是指嵌入到对象体系中，有对象环境要求；专用性是指软、硬件按对象要求进行裁剪；计算机是指实现对象的智能化功能且以微处理器为核心的系统。

广义地讲，一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体。即以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式处理器

微控制器MCU

嵌入式微处理器MPU

DSP（Digital Signal Processor），是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数字滤波、FFT、频谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。

DSP是运算密集处理器，一般用在快速执行算法，做控制不是它的应用优势。为了追求高执行效率，不适合运行操作系统，核心代码使用汇编。

片上系统SoC

片上可编程系统SoPC

嵌入式系统组成

软件层：

应用层：文件系统/图形用户应用程序接口等

OS层：实时操作系统（RTOS）等

驱动层：设备驱动程序、HAL（硬件抽象层）、BSP（板级支持包）等

硬件层：

外围设备：电源，时钟，复位，Flash，SDRAM等

嵌入式处理器

名词解释

EPROM

可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read Only Memory），是一种断电后仍能保留数据的计算机储存芯片——即非易失性的。一旦编程完成后，EPROM只能用强紫外线照射来擦除。通过封装顶部能看见硅片的透明窗口，很容易识别EPROM，这个窗口同时用来进行紫外线擦除。可以将EPROM的玻璃窗对准阳光直射一段时间就可以擦除。

SDRAM

SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存储器，同步是指内存工作需要同步时钟，内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准；动态是指存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失；随机是指数据不是线性依次存储，而是自由指定地址进行数据读写。

看门狗

在由单片机构成的微型计算机系统中，由于单片机的工作常常会受到来自外界电磁场的干扰，造成各种寄存器和内存的数据混乱，会导致程序指针错误，不在程序区，取出错误的程序指令等，都会陷入死循环，程序的正常运行被打断，由单片机控制的系统无法继续正常工作，会造成整个系统的陷入停滞状态，发生不可预料的后果。

看门狗就是定期的查看芯片内部的情况，一旦发生错误就向芯片发出重启信号的电路。看门狗命令在程序的中断中拥有最高的优先级。

Flash

flash是存储芯片的一种，通过特定的程序可以修改里面的数据。flash存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦除可编程（EEPROM）的性能，还可以快速读取数据（NVRAM的优势），使数据不会因为断电而丢失。

can总线

控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）是一种用于实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是世界上应用最广泛的现场总线之一。

MIPS

MIPS（Million Instructions Per Second）：单字长定点指令平均执行速度 Million Instructions Per Second的缩写，每秒处理的百万级的机器语言指令数。这是衡量CPU速度的一个指标。

信号发生器

信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。

机器周期

在计算机中，为了便于管理，常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段，每一阶段完成一项工作。例如，取指令、存储器读、存储器写等，这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。一般情况下，一个机器周期由若干个S周期（状态周期）组成。通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期，（也就是 计算机通过内部或外部总线进行一次信息传输从而完成一个或几个微操作所需要的时间）），它一般由12个时钟周期（振荡周期）组成，也是由6个状态周期组成。而振荡周期=1秒/晶振频率，因此单片机的机器周期=12秒/晶振频率 。

MMU

MMU是Memory Management Unit的缩写，中文名是内存管理单元，它是中央处理器（CPU）中用来管理虚拟存储器、物理存储器的控制线路，同时也负责虚拟地址映射为物理地址，以及提供硬件机制的内存访问授权，多用户多进程操作系统。