文档介绍：计算机三级嵌入式知识点总结————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 一、、分类、发展与应用,熟悉嵌入式系统的逻辑组成。 (1)特点:专用性隐蔽性(嵌入式系统是被包装在内部)资源受限(要求小型化、轻型化、低功耗及低成本,因此软硬件资源受到限制)高可靠性(任何误动作都可能会产生致命的后果)软件固化(软件都固化在只读存储器ROM中,用户不能随意更改其程序功能)实时性(2)逻辑组成硬件:1)处理器(运算器、控制器、存储器)目前所有的处理器都是微处理器中央处理器(CPU)和协助处理器(数字信号处理器DSP、图像处理器、通信处理器)2)存储器(随机存储器RAM和只读存储器ROM) RAM分为动态DRAM和静态SRAM两种。DRAM电路简单、集成度高、功耗小、成本低,但速度稍慢慢;SRAM电路较复杂、集成度低、功耗较大、成本高,但工作速度很快,适合用作指令和数据的高速缓冲存储器RAM当关机或断电时,其中的信息都会消失,属于易失性存储器ROM属于不易失性存储器。分为电可擦可编程只读存储器(存放固件)和闪速存储器(FlashROM简称内存)。内存的工作原理:在低压下,存储的信息可读但不可写,这类似于ROM;在较高的电压下,所存储的信息可以更改和删除,这有类似于RAM。 3)I/O设备与I/O接口 4)数据总线软件(3)分类按嵌入式系统的软硬件技术复杂程度进行分类:1)低端系统采用4位或8位单片机,在工控领域和白色家电领域占主导地位,如计算器、遥控器、充电器、空调、传真机、BP机等。2)中端系统采用8位/16位/32位单片机,主要用于普通手机、摄像机、录像机、电子游戏机等。3)高端系统采用32位/64位单片机,主要用于智能手机、调制解调器、掌上计算机、路由器、数码相机等。(4)发展 20世纪60年代初,第一个工人的现代嵌入式系统(阿波罗导航计算机) 20世纪60年代中期,嵌入式计算机批量生产 20世纪70年代,微处理器出现20世纪80年代中期,外围电路的元器件被集成到处理器芯片中,昂贵的模拟电路元件能被数字电路替代20世纪90年代中期SOC出现,(集成电路、EDA、SoC、IP核等技术的作用和发展) (1)集成电路IC 集成电路的制造大约需要几百道工序,工艺复杂。集成电路是在硅衬底上制作而成的。硅衬底是将单晶硅锭经切割、研磨和抛光后制成的像镜面一样光滑的圆形薄片,它的厚度不足1mm,其直径可以是6、8、12英寸甚至更大这种硅片称为硅抛光片,用于集成电路的制造。制造集成电路的工艺技术称为硅平面工艺,包括氧化、光刻、掺杂等多项工序。把这些工序反复交叉使用,最终在硅片上制成包含多层电路及电子元件的集成电路。集成电路的特点:体积小、重量轻、可靠性高。其工作速度主要取决于逻辑门电路的晶体管的尺寸。尺寸越小,工作频率就越高,门电路的开关速度就越快。 (2)EDA(电子信号自动化)(3)SoC芯片(片上系统) 既包含数字电路,也可以包含模拟电路,还可以包含数模混合电路和射频电路。SoC芯片可以是一个CPU,单核SoC,也可以由多个CPU和/或DSP,即多核SoC。开发流程:(1)总体设计可以采用系统设计语言SystemC(或称IEEE1666,它是C++的扩充)或SystemVetilog语言对SoC芯片的软硬件作统一的描述,按照系统需求说明书确定SoC的性能能参数,并据此进行系统全局的设计。(2)逻辑设计将总体设计的结果用RTL(寄存器传输级描述语言)语言进行描述(源文件)后,在使用逻辑综合将源文件进行综合生成,生成最简的布尔表达式核心好的连接关系(以类型为EDF的EDA工业标准文件表示)(3)综合和仿真(4)芯片制造借助EDA中的布局布线工具(4)IP核 IC设计文件:逻辑门级,包括各种基本的门电路;寄存器传输级,如寄存器、译码器、数据转换器;行为级,如CPU、DSP、存储器、总线与接口电路等。核库中的设计文件均属于知识产权IP保护的范畴,所以称为“知识产权核”或“IP核”。 IP核是开发SoC的重要保证。按IC设计文件的类型,IP通常分为:软核、固核、硬核。IP核的复用可以减少研发成本,缩短研发时间,是实现SoC的快速设计,尽早投放市场的有效途径。目前主要的CPU内核有ARM、MIPS、PowerPC、Coldfile、x86、8051等。ARM内核占所有32位嵌入式RISC处理器的90%以上。(文本、图像和音频/视频等数字媒体的表示与处理) (1)文本含义:在计算机中的文字信息,最常用的一种数字媒体。字符集及其编码 1