文档介绍：单片机与嵌入式
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嵌入式系统概述
常用嵌入式平台
嵌入式开发方法
嵌入式常用外设
嵌入式开源硬件
嵌入式定义
Embedded Systems 的定义无论是学界或者业界,都有相当多种说法,应用的范畴更是远超出一般人的想象
根据英国电机工程师协会的定义:嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或甚至工厂运作的装置
它具备了下列的特性:
设计的目的,在于执行特定的功能
以微电脑与周边构成核心
严格的时序与稳定度要求
全自动操作循环
嵌入式系统为一种计算机软件与硬件的综合体,特别强调「量身定做」的原则,基于某一种特殊用途上,针对这项用途开发出截然不同的系统,是所谓的客制化(Customized)系统。
嵌入式定义
总结:嵌入式系统是以应用为中心,计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
广义定义:任何一个非计算机的计算系统
嵌入式组成
嵌入式系统一般由嵌入式硬件和软件组成
嵌入式硬件:
微处理机(Microprocessor)/微控制器(Microcontroller)
内存(Memory)
特殊用途之集成电路芯片(ASIC)
输入与输出(Input/Output, I/O)接口与输入与输出装置
软件包括:初始化代码及驱动、嵌入式操作系统和应用程序等,这些软件有机地结合在一起,形成系统特定的一体化软件。
硬件
应用程序
图形用户接口
通用接口
D/A
文件系统
嵌入式操作系统
HAL/BSP
嵌入式
微处理器
软件
A/D
I/O
ROM
SDRAM
人机交互接口
应用层
OS层
驱动层
硬件层
从传统计算机到嵌入式
嵌入式操作系统:Linux, windowsCE,…
资源有限
实时要求:时间确定性
成本要求
功耗要求
开发主要专用工具和特殊方法
桌面操作系统:Windows XP/7/10
专用微处理器: 51,AVR,PIC,MSP,ARM,DSP…
外围接口电路:IIC、UART、SPI、USB、LCD、MMC…
X86处理器
嵌入式与物联网
ARM
Embedded Solution
Intelligent Hardware / IoT
Cortex-M Series
Application Platform / Mobile
Cortex-A Series
全新嵌入式架构:ARM Cortex-A & Cortex-M 万物智能互联
全新嵌入式架构:ARM Cortex-A & Cortex-M 双平台让万物智能互联
嵌入式平台分类
嵌入式处理器
嵌入式片上系统 SoC
嵌入式DSP处理器 DSP
嵌入式微控制器 MCU
嵌入式微处理器 MPU
嵌入式微控制器 MCU
嵌入式微控制器一般以一种微处理器的CPU为核心,芯片内部集成ROM/RAM/ EPROM 、Flash RAM 、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A等各种必要功能和外设。
嵌入式微控制器的典型代表是单片机,常见的是C51 、AVR 、MSP430 、PIC 、STM32(ARM Cortex-M系列)等。
微控制器的最大特点是单片化,体积小,从而
使功耗和成本下降、可靠性提高。
微控制器的片上外设资源一般比较丰富,
适合应用于控制领域。
微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。