嵌入式系统硬件概论处理器ppt培训课件

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1、第二章嵌入式系统硬件概论§2.1计算机体系结构简介§2.2嵌入式系统硬件构架§2.3嵌入式微处理器§2.4嵌入式系统的周边设备§2.5嵌入式系统硬件设计方法之SOPC§2.1计算机体系结构简介1#include23main()4{5printf("hello,world");6}一、计算机系统中的信息就是位+上下文Hello.c称为源程序，它是以字节序列的方式存放在文件中的。每个字节都是一个对应于某个字符的整数，这就是在大多数现代系统中使用的ASCII标准来进行的文本表示。#include

2、01326011511610010511146h>intmain(){104621010105110116321099710511040411012310printf("hel323232321121141051101161024034104101108lo,world");}10811144321191111141081009211034415910125Hello.c的ASCII文本表示Hello.c的表示方法说明一个基本思想：系统中的所有信息包括：磁盘文件、存储器中存放的程序和用户数据等都是由一

3、个比特序列来表示的，区分这些数据对象的唯一方法是这些数据对象的上下文。二、源程序是怎样被执行的？unix>gcc–ohellohello.c理解编译系统的工作对于编程的帮助是巨大的优化程序性能，提高运行效率；理解链接是出现的错误；避免安全漏洞：编译器用来为函数产生代码的堆栈规则；三、hello程序的执行unix>./hellohello,worldunix>用户输入“hello”“hello,world”hello程序代码“hello,world”hello程序代码“hello,world”四、高速缓存计算机系统中采用了更快更小的存储设备，称为高速缓存存储器，

4、它们被作为存放处理器在不久将会需要的信息的暂时集结区域。寄存器堆：几百字节；（与高速缓存的速度相当）高速缓存：几十K字节（10-50倍于主存的速度）主存储器：几百兆字节（千万倍于硬盘的速度）；硬盘：几百千兆字节（1）五、层次结构的存储设备存储器层次结构的主要思想是一个层次上的存储器作为下一个层次存储器的高速缓存。对这种层次结构的理解在提高程序和系统性能有重要的意义。六、操作系统对硬件的管理所有应用程序对硬件的操作都必须通过操作系统来实现，操作系统在硬件管理方面的用途：防止硬件被失控的应用程序滥用；为应用程序使用低级的硬件设备提供统一简单的方法。操作系统是通过进程、虚拟存储

5、器和文件等几个基本概念实现以上两个用途的。七、网络通信§2.2嵌入式系统硬件构架嵌入式系统微处理器（MPU、MCU）、存储器、输入输出接口、扩展装置、电源系统。嵌入式微处理器存储器电源系统输入/输出接口扩展接口嵌入式系统硬件总线结构§2.3嵌入式微处理器1、分类：初期的嵌入式微处理器分为两类：一般用途的微处理器（微处理器内部仅包含中央处理单元）；单片机（将中央处理单元、ROM、RAM、IO设备集成到一个单片上）。后来的微处理器一般以微处理器在一个指令周期内能处理的数据位数来分类。4位8位16位32位64位单片型TMS10008048/49/508051/526801/0

6、4/05Z808096/9768200ARMRISCCoreMIPS32BitsRISCCoreMIPS64BitsRISCCore一般用途型4004404080856809Z8065026802808680286Z8000803868048668000/10/20/30/4032032PentiumII/III2、嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点：1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间

7、出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开发出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。3、微处理器的指令构架CISC：复杂指令集(ComlexInstructionSetComputer)构架；RISC：精简指令集(ReducedInstructionSetComputer)构架；RISC与CISC构架微处理器的不同：1、使用