硬件部分可以分成嵌入式处理器和外部设备。
处理器是整个系统的核心,负责处理所有的软件程序以及外部设备的信号。
外部设备在不同的系统中有不同的选择。比如在汽车上,外部设郑帆备主要是传感器,用于采集数据;而在一部手机上,外部设备可以是键盘、液晶屏幕等。
软件部分可以分成两层,最靠近硬件的是嵌入式 *** 作系统。
*** 作系统是软硬件的接口,负责管理系统的所有软件和硬件资源。 *** 作系统还可以通过驱动程序与外部设备打交道。
最上层的是应用软件,应用软件利用 *** 作系统提供的功能开发出针对某个需求的程序,供用户使用。用户最终是和应用软件打交道,例如在手机上编写一条短信,用户看到的是短信编写软件的界面,而看不到里面的 *** 作系统以及嵌入式处理器等硬件。
一般来说,宽丛贺嵌入式硬件指逻辑电路、嵌入式处理器、微控制器、存储系统和硬件设计技巧等。
嵌入式硬件开发工程师主要编写嵌入式系统硬件总体方案和详细方案,要求理解嵌入式系统架构,有一定的C语言基础,熟悉ARM、PROTEL设计软件,有四层板开发经验。
国内通常所说的嵌入式硬件指利用处理器开发外部设备方面。
嵌入式软件就是嵌入在硬件中的 *** 作系统和开发工具软件,它在产业中的关联关系体现为:芯片设计制造→嵌入式系统软件→嵌入式电子设备开发、制造。
嵌入式软件就是基于嵌入式系统设计的软件,它也是计算机软件的一种,同样由程序及其文档组成,可细分成系统软件、支撑软件、应用软件三类,是嵌入式系统的重要组成部分。
但国内通常所说的嵌入式软件主要指最慎派靠近硬件的系统软件与支撑软件部分。
嵌入式系统主要由哪几部分组成:1、处理器内核:嵌入式系统的心脏是处理器内核。处理器内核从一个简单便宜的8位微控制器,到更复杂的32位或64位微处理器,甚至多个处理器。嵌入式设计人员必须为能够满足所有功能和非功能时限、要求的应用选择成本最低的设备。
2、模拟I/O:D/A和A/D转换器是用来从环境中搜集数据并反馈的。嵌人式设计人员必须了解需要从环境中搜集数据的类型、数据的精度要求和输入/输出数据的速率,以便为应用程序选择合适的转换器。嵌入式系统的反应特性受外部环境决定。嵌入式系统必须有足够快的速度跟上环境变化,以此来模拟信息,例如光、声压或加速度被感知并输入到嵌入式系统中。
3、传感器和执行机构:传感器一般从环境中感知模拟信息。执行机构通过某些方式控制环境。
4、用户界面:这些界面可以像LED屏一样简单,也可以像工艺精良的手机和数码相机的屏幕那样复杂。
5、应用程序的特定入口:类似于ASIC或者FPGA的硬件加速,是用来加速在应用程序中有高性能要求笑粗的特定功能模块。嵌入式设计师必须利用加脊逗速器获得最大的应用程序性能,来对程序进行适当的筹划或分区。
6、软件樱升卖:在嵌入式系统开发中软件是一个重要的部分。在过去几年,嵌入式软件的数量已经增长得比摩尔定律还快,几乎是每十个月就成倍增长。嵌入式软件在某些方面性能、存储器和功耗、经常被优化。越来越多的嵌入式软件通过高级语言来编写,如C/C++。而更多的性能关键的代码段仍然使用汇编语言来编写。
7、存储器:存储器是嵌入式系统中重要的部分,嵌入式程序可以在没有RAM或ROM的情况下运行。有许多易失的和非易失的存储器用于嵌入式系统中,关于此内容在书的后面会有更多的说明。
8、仿真和诊断:嵌入式系统很难看见或接触到。调试的时候需要接口与嵌入式系统相连。诊断端口,如JTAG联合测试行动组、就常常用于调试嵌入式系统。片上仿真能用来提供应用程序的可见性行为。这些仿真模块能可视化地提供运行时的行为和性能,实际上由板上的自诊断能力取代了外部逻辑分析仪的功能。
一个嵌入式系统通常包括两类模块:硬件驱动模块和嵌入式系统软件。
(1)硬件驱动模块,一种特定硬件对应一个模块,主要有嵌入式核心芯片,嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式数字信号处理器、嵌入式片上系统。
用以保存固件的ROM(非挥发性只读存储器)。
用以保存程序数据的RAM(挥发性的随机访问存储器)。
连接微控制器和开关、按钮、传感器、模/数转化器、控制器、LED(发光二极管)和显示器的I/O端口。 2)软件功能模块,其模块的划分应满足低偶合、高内聚的要求。
2.嵌入式系统的软件
嵌入式系统软件由嵌入式 *** 作系统和相应的各种应用程序构成。有时设计人员把这两种软件组合在一嵌入式 *** 作系统是一种支持嵌入式系统应用的 *** 漏罩作系统软件,它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层轮握驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式 *** 作系统具有通用 *** 作系统的基本特点,如能够有效地管理越来越复杂的系统资源;能够把硬件虚拟化,使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护腊搜庆中解脱出来;能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。
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