文档介绍：嵌入式硬件系统接口电路设计
主要内容
1. 嵌入式系统开发基础
2. 键盘接口技术
3. 显示接口技术
4. 模拟量输出传感器
5. 数字量输出传感器
6. 过程通道与人机接口
7. 常用电信电路接口
8. 控制接口电路
9. 数据通信及其接口电路
第1章嵌入式系统开发基础
第一部分嵌入式系统的基本概念
第二部分嵌入式系统的组成结构
第三部分嵌入式系统的硬件组成
第四部分嵌入式系统的开发流程
嵌入式系统的基本概念
IEEE(国际电气和电子工程师协会)对嵌入式系统的定义:“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为:Devices Used to Control,Monitor or Assist the Operation of Equipment,Machinery or Plants)。这主要是从应用对象上加以定义,从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。
国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。
1. 嵌入式系统的组成
嵌入式系统的典型组成

嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器。嵌入式处理器就像系统的控制神经中枢,通过数据线、地址线和控制信号线等神经网线与各种神经末梢,如RS-232接口、USB接口、LCD接口等相连。新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394,USB,CAN,Bluetooth或IrDA通信接口,同时也需要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持应用软件的特定编程模式,如Web或无线Web编程模式,还需要相应的浏览器,如HTML,XML等。
现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器。越来越多的公司如Intel,WINBOND,Motorola,ARM,SEIKO EPSON等,都有自己的处理器,比如用户熟知的嵌入式处理器Intel公司的1960,8XC196MC和SA1110,Motorala公司的MC68302,MPC860,MPC8260,SEIKO EPSON的S1C33系列的处理器。嵌入式处理器的寻址空间一般为64KB~256MB, MIPS~2000 MIPS,常用封装从8个引脚至144个引脚。如SEIKO EPSON公司的S1C33209处理器芯片寻址空间达到256MB,封装成128个引脚。
嵌入式操作系统
操作系统是计算机用户和计算机硬件之间的一个中介,并用于管理计算机资源和控制应用程序运行的计算机程序。在嵌入式系统发展的初期,其应用相对简单,嵌入式软件由专门配套的汇编甚至机器语言编写,功能主要体现在一些控制流程上。它们直接面向应用,直接基于系统硬件开发,专有性很强,使得在开发新的嵌入式系统时,已存在的嵌入式软、硬件资源很少能用上,造成资源浪费和重复劳动。这时嵌入式系统的可重用性很差,也基本不可能移植。随着微电子技术的发展,嵌入式系统的硬件功能越来越强大,嵌入式系统的硬件功能越来越强大,嵌入式软件开始使用C、C++ 等高级语言编写,调试手段也越来越多和成熟。在体系结构上,也由最初的单一控制流程,逐渐引入嵌入式操作系统等技术。

,为嵌入式系统硬件模型结构,此系统主要由微处理器MPU、外围电路,以及外设组成,微处理器为ARM嵌入式处理芯片,如ARM7TMDI系列及ARM9系列微处理器,MPU为整个嵌入式系统硬件的核心,决定了整个系统功能和应用领域。外围电路根据微处理器不同而略有不同,主要由电源管理模型、时钟模块、闪存FIASH、随机存储器RAM,以及只读存储器ROM组成。这些设备是一个微处理器正常工作所必须的设备。
嵌入式系统的结构
1 嵌入式系统的硬件架构