嵌入式系统设计读书笔记

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1、嵌入式系统设计读书笔记目录第一章嵌入式系统基础知识11.1嵌入式系统定义及组成11.1.1嵌入式系统的定义11.1.2嵌入式系统发展概述11.1.3嵌入式系统的组成31.1.4实时系统51.2微处理器体系结构61.2.1冯.诺依曼与哈佛结构61.2.1.1冯.诺依曼结构61.2.1.2哈佛结构71.2.2CISC与RISC71.2.2.1复杂指令集计算机CISC71.2.2.2精简指令集计算机RISC91.2.2.3CISC和RISC的特点101.2.3流水线技术101.2.4信息存储的字节顺序111.3嵌入式系统的硬件基础121.3.1组合逻

2、辑电路基础121.3.2时序逻辑电路131.3.3总线电路及信号驱动141.3.3.1总线141.3.3.2三态门151.3.3.3总线的负载能力151.3.3.4总线复用151.3.3.5总线通信协议161.3.3.6总线仲裁161.3.4电平转换电路171.3.4.1数字集成电路的分类171.3.4.2常用数字集成电路逻辑电平接口技术171.3.4.3可编程逻辑器件基础181.3.4.4现场可编程器件分类191.4嵌入式系统中信息表示与计算基础241.4.1计算机中数的表示241.4.2非数值数据编码251.4.3语音编码251.4.4差错

3、控制码251.4.5嵌入式系统的性能评价261.4.5.1度量项目261.4.5.2评估嵌入式系统处理器的主要指标2644第二章嵌入式微处理器与接口知识272.1嵌入式微处理器的结构和类型272.1.1嵌入式微处理器的分类272.1.2典型的8位微处理器的结构和特点282.1.3典型的16位微处理器的结构和特点282.1.4典型的32位微处理器的结构和特点292.1.5DSP处理器的结构和特点302.1.6多核处理器的结构和特点312.2嵌入式系统的存储体系322.2.1存储器系统的概述322.2.1.1存储器系统的层次结构322.2.1.2高

4、速缓存cache322.2.1.3存储管理单元352.2.2嵌入式系统存储设备分类372.2.2.1存储器部件的分类372.2.2.2存储器的组织和结构382.2.3ROM的种类与选型382.2.3.1常见的ROM的种类382.2.3.2各类型ROM的特点和不同点382.2.4FlashMemory的种类与选型392.2.4.1FlashMemory的种类392.2.4.2NOR和NAND型的FlashMemory各自的典型特征和不同点4044第一章嵌入式系统基础知识1.1嵌入式系统定义及组成1.1.1嵌入式系统的定义1.可以说除了桌面计算机和

5、服务器外所有计算设备都属于嵌入式系统，例如从便携式音乐播放器到航天飞机上的实时系统控制都属于嵌入式。2.简单地通过速度和成本来定义嵌入式系统是困难的，但对于大批量的产品而言，成本常常对系统设计起决定作用。3.通常，一个嵌入式系统的很多部分相对系统主要功能来说需要较低的性能，因此嵌入式系统和通用PC相比，能够使用一个满足辅助功能的合适的CPU，从而简化了系统设计，降低了成本。例如,数字电视的机顶盒需要处理每秒以百万兆位计的连续数据，但这些数据处理大部分是由定制的硬件来实现的，如解析、管理和编解码多个频道的数字影像。4.对于大批量的嵌入式系统，降低

6、成本就成为最主要的问题，这些系统通常只具有几个芯片：一个高度集成的CPU，一个定制的芯片用于控制其他所有的功能，还有一个存储芯片。5.对于小批量的嵌入式应用，为了降低开发成本，常常使用PC体系结构，通过限制程序的执行时间或用一个实时操作系统来替换原先的操作系统。这种情况下，可以使用一个或多个高性能的CPU来替换特殊用途的硬件。6.嵌入式系统软件通常运行在有限的硬件资源上：没有硬盘、操作系统、键盘或屏幕。软件一般都没有文件系统，如果有的话，也会采用Flash驱动器。如果有人机交互接口的话，也是一个小键盘或液晶显示器。7.嵌入式系统是以应用为中心、

7、以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。8.嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。1.1.2嵌入式系统发展概述1.发展历史：世界上第一个应用的嵌入式系统可以追溯到20世纪60年代中期的阿波罗（AGC,ApolloGuidanceComputer）导航计算机系统.从单片机的出现到今天各种嵌入式微处理

8、器、微控制器的广泛应用，嵌入式系统少说也有了30多年的历史。纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下4个阶段。1)无操作系统阶段最初应用是基于单片机的