ARM嵌入式系統開發 第一章之嵌入式系統的軟硬體

2021-05-22 03:00:37 字數 1534 閱讀 5366

本章的最後,通過描述arm為核心的嵌入式系統,來介紹了嵌入式系統的軟體和硬體構成和結構。這裡根據這部分的介紹以及其他的文章,描述下通用的嵌入式系統的軟體和硬體。

首先來說下硬體,書中說,包含有處理器,控制器,外設和匯流排四個部分。這是一種比較籠統的說法,如果要更籠統點來說,應該是包含處理器,匯流排,外設三個部分。因為諸如儲存器,控制器,介面等都可以被歸納成外設。通常來說,嵌入式系統的廣義上的外設可以分為下面幾類:

1。系統類:電源模組,振盪器模組。

2。儲存類:cache,tcm,rom,eprom,eeprom,sram,dram,sdram,nor flash,nand flash。(cache是否為外設有待討論。軟盤,硬碟和光碟機類的,應用比較少,在此不列出。)

3。定時類:timer,watch dog。

4。中斷類:vic或者通用的中斷控制器。

5。介面類:i2c,spi,uart,sdio,pwm。

6。多**介面類:i2s,itu601,lcd(sys,rgb)。(區別於常用介面,單獨列出。)

7。功能模組類:藍芽,wifi,fm,gps,電視模組等。這類外設和一些其他的專門模組,因為通常用介面類外設去控制,所以在此不贅述了。

文中在描述儲存器的時候,簡單描述了儲存器的價效比和系統設計時的關係。筆者描述下現在比較通用的儲存器使用結構。現今在嵌入式平台上經常使用的儲存器有rom,sram,sdram,nor flash,nand flash。rom用來儲存程式,但是由於現在很多平台要求程式的可update,所以很多平台在rom中存放一小段boot**,而把大部分**放置在flash上。但是flash由於讀寫方式和速度的關係,並不能滿足**的執行需求,因此大部分系統都在自身劃分出一段sram空間,用來load**,然後在sram上執行。由此又產生了乙個問題,sram的容量有限,通常只有幾十k到上百k,相對於**來說小了些,為了不浪費sram,又產生了overlay技術,就是將程式劃分成模組,執行的時候,只需要load相應的模組,不用load所有模組的**,這樣既可以高速的執行,又可以節省sram的空間。sram的另外一部分就用來存放資料,但是僅僅幾十k的空間,並不能滿足很多系統的需要,為此,sdram這種容量很大但是**便宜的儲存器就很適合充當sram的補充。不過sdram有其固有的缺點,需要定時重新整理,讀寫慢,所以比較適合大容量的資料buffer,而不適用於運算過程。

上面這段已經涉及到了一些嵌入式系統軟體的結構,下面就接著討論本章中描述的嵌入式系統的軟體。本章中對嵌入式軟體的討論主要是從作業系統的角度討論的,主要包括初始化程式(引導程式),作業系統,裝置驅動和應用程式幾部分。但是現存的嵌入式軟體通常分為兩種,一種就是本章所描述的作業系統型別的,第二種就是通常所說的無系統架構(也可以稱為前後臺系統)。第一種通常應用在資源豐富,功能較多的系統上,而第二種相反,這種應用和這兩種架構的特點密不可分。帶有作業系統的的架構,程式設計模組化比較容易,相對來說方便多人共同協作完成,但是由於task的棧分離,以及作業系統的本身**和ram需求等,對資源的要求較多。相反,前後臺系統,就沒有這些缺點,但是前後臺系統排程不容易,如果想讓功能穿插執行,對拆分**的要求很好,而且會因為設計排程,浪費很多時間。所以這兩種架構各有優缺點,具體該用哪種架構,要看具體的場合和具體的要求了。

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