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嵌入式系统原理与设计
嵌入式系统原理与设计
什么是嵌入式系统？
嵌入式系统特点 嵌入式系统以应用中。2. Compact PCI是一种基于标准PCI 总线的坚固、可靠的高性能总线技术。3. 1994年PCIMG 提出了Compact PCI技术，它定义了更加坚固耐用的PCI 版本。4. 在电气、逻辑和软件方面，它与PCI 标准完全兼容。5. CPCI 与PCI 最主要的区别：机械结构；热插拔。热插拔：在不断电的情况下，在正常运行的系统中拔出或插入功能模块而不破坏系统的正常工作。CompactPCI 热插拔可以分为三个过程：物理连接、硬件连接和软件连接。物理连接包括热插入和热拔出；硬件连接过程是系统在硬件层上的连接和断开；软件连接过程是系统在软件层上的连接与断开。CPCI 热插拔技术包括热替换、热添加和热升级。其热插拔依靠CPCI 连接器的不等长插针。
CPCI 模块的热插入a. 在CompactPCI 模块两侧设计有静电条，模块插入时首先通过静电条向机箱放电，消除静电的影响。b. 随后，模块电源和信号地首先与底板接通，这时对PCI 信号进行预充电， 左右的电压，减少热插入设备造成的瞬态干扰。c. BD_SEL#和IDSEL 信号的插针最短，所以模块插入插槽时，最后连接上是是这两个信号。模块的BD_SEL#有效，板上逻辑才可以开始工作；而IDSEL 信号连接到总线上后，主处理器可以访问模块的配置空间，实现后续的设备配置工作。CPCI 模块的热拔出a. 功能模块的拔出顺序过程与插入过程相反，首先是短针的BD_SEL#、IDSEL 信号断开。
b. c. 然后需要预充电的PCI 左右。最后断开电源和信号地，系统卸载该模块的设备驱动程序及相关资源配置。
系统复位与电源监控、I2C 总线、实时时钟和RS232串行接口是嵌入式系统中常见的四种电路。 系统复位与电源监控 复位操作将处理器与系统中其他功能部件置于一个可知的初始状态，并使系统从这个状态开始工作。 复位有以下四种类型：a. 上电自动复位（冷启动）b. 手动复位（热启动）c. 看门狗复位d. 系统异常复位 RC复位电路 计算机系统上电后，电源的稳定需要一定的时间，在电源未稳定之前，系统应处于“停止”状态，否则无法启动，上电复位电路用于解决这个问题。系统上电后，复位电路持续给出有效复位信号，直到信源系统稳定后才释放该信号。 用电阻与电容器件可以组成最简单的复位电路，可以实现上电自动复位和手动复位。
复位与电源管理控制器
概述 MAX705是一种复位管理控制器，支持上电自动复位、手动复位和看门狗复位，另外还能同时监测两路电压。
I2C总线拓扑结构 I2C是一种简单的只有两条信号线的串行总线。其特点如下：1. 总线只有两个信号：SDA 和SCL 。2. I2C 是一个多主设备总线，具有总线仲裁机制。3. 总线上每个从设备具有唯一的地址，主设备根据地址选择操作的目的设备。4. 总线定义三种传输速率：标准模式下可达100kbit/s；快速模式下可达400kbit/s；。5. 片上滤波器可以滤去数据线上的毛刺，提高数据传输的可靠性。6. 同一I2C 总线上可以挂接的芯片数量只受到总线400pF 最大负载电容限制。
I2C总线的信号采用“线与”的连接，只要有一个设备的SDA 或SCL 的输出为“0”，整个总线的相应信号都为“0”。“线与”的连接方式使总线结构变得非常简洁，同时“线与”的电平驱动特点也被用于 I2C的总线仲裁。 I2C总线的SDA 和SCL 是双向信号，通过上拉电阻连接到正电源上，在没有设备驱动的情况下（总线空闲状态），SDA 和SCL 都为高电平。
I2C总线上没传输一个数据位就产生一个时钟脉冲。数据位必须在SCL 为高电平期间保持稳定，数据状态的改变只能在SCL 信号为低电平时发生。 I2C总线从设备都有特定的地址，主设备根据地址寻址目标设备。主设备的身份不是固定的，主设备也可能作为从设备被别的主设备寻址。 I2C总线两种地址形式：7位地址和10位地址。 实时时钟 实时时钟（RTC ）是计算机中的一个功能模块，为计算机提供实时的时间信息。RTC 是一个对标准时间脉冲进行计数的计数器