嵌入式系統是一種專用的計算機系統.doc

眹入式系統是一種專用的計兌機系統，作為裝置或設備的一部分。通常，眹入式系統 是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上，所存帶哲數字接UI的設備, 如手表、微波爐、誠像機、汽車等，都使用嵌入式系統，存些眹入式系統還包含操作系統, 但人多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯。

從應川對象上加以定義，從右閣屮可以看出嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，還可 以涵蓋機械等附屬裝置。［

國內普遍汄M的嵌入式系統定義為：以應用為中心，以計算機技木為基礎，軟硬件可 裁剪，適應應川系統對功能、可靠性、成木、體積、功耗等嚴格要求的專川計箅機系統。［2)

簡介：

作為國內唯一專注工業計算機及嵌入式領域的人型技術展會，IPC & EMBEDDED EXPO 2013將攜手全球領先企業，全而展現X86、ARM、ASIC、FPGA、GPU等多種眹 入式技術及其在各垂直行業中的創新應川，滿足各行業H益多樣化的專精需求；井將聯手工 控、自動化、物聯網、安防監控、數字標牌、軌道交通、醫療電子、汽車電子等產業的專家 萵層與專業觀眾井議技術暢談市場，引領各大產業智能化革命！

組成

一個嵌入式系統裝置?一般都由嵌入式計算機系統和執行裝置組成，

嵌入式計算機系統是整個嵌入式系統的核心，山硬件層、中間層、系統軟件層和應川

軟件層紺成。執行裝S也稱為被控對象，它可以接受嵌入式汁算機系統發出的控制命令，執 行所規定的操作或任務。執行裝置可以很簡單，如于?機上的一個微小型的電機，當于?機處于 震動接收狀態時打開；也可以很復雜，如SONY智能機器狗，上而集成了多個微小型控制 電機和多種傳感器，從而可以執行各種復雜的動作和感受各種狀態信息。M

硬件層

硬件層中包含嵌入式微處理器、存儲器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用設備接 口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在-?片嵌入忒處理器難礎上添加電源電路、吋鐘電路 和存儲器電路，就構成了一個嵌入式核心控制模塊。其中操作系統和應川程序都討以固化在

叩1\/1中。

嵌入式微處理器

嵌入式系統硬件層的核心是嵌入式微處理器，嵌入式微處理器與通用CPU最大的不 同在于嵌入式微處理器人多工作在為特定川戶群所專川設計的系統屮，它將通川CPU許多 由板P完成的任務集成在芯片A部，從而夼利于嵌入式系統在設汁時趨于小型化，同時還具 夼很高的效率和可靠性。

嵌入式微處理器的體系結構付以采川馮?諾依敁體系或哈佛體系結構；指令系統付以選

川精簡指令系統(Reduced Instruction Set Computer，RISC)和S雜指令系統 CISC (Complex Instruction Set Computer, CISC)。RISC計算機在通道中只包含最有用的指

令，確保數裾通道快速執行每一條措令，從而提高了執行效率并使CPU硬件結構設汁變得 更為簡單。

嵌入式微處理器冇各種不向的體系，即使在M—體系中也IIJ能具冇不M的吋鐘頻率和 數據總線寬度，或集成了不M的外設和接口。裾不完全統計，全世界嵌入忒微處理器已經超 過1000多種，體系結構存30多個系列，其中主流的體系存ARM、MIPS、PowerPC、X86 和SH等。但與全球PC市場不M的是，沒有一種嵌入式微處理器可以主導市場，僅以32 位的產品而言，就有100種以上的嵌入式微處理器。嵌入式微處理器的選擇是根據其體的 應川而決定的。

存儲器

嵌入式系統需要存儲器米存放和執行代碼。嵌入式系統的存儲器乜含Cache、主存和 輔助存儲器，其存儲結構如圖1-2所示。

1＞Cache

Cache是一種容量小、速度快的存儲器陣列它位于主存和嵌入式微處理器內核之間， 存放的是一段吋1川微處現器使用敁多的程序代碼和數據。在需要進行數據讀収操作時，微處 理器盡可能的從Cache中讀取數據，而不是從主存中讀取，這樣就人人改善了系統的性能, 提髙了微處理器和主存之間的數據傳輸速率。Cache的主要0標就是：減小存儲器(如主 存和輔助存儲器)給微處理器內核造成的存儲器訪問瓶頸，使處理速度更快，實時性更強。

在嵌入忒系統中Cache全部集成在嵌入忒微處理器內，可分為數據Cache、指令 Cache或混合Cache, Cache的人小依不M處理器而定。一般中髙檔的嵌入忒微處理器才 會把Cache集成進去。

2＞主存

主存是嵌入式微處理器能直接訪問的寄存器，用來存放系統和川戶的程序及數據。它 可以位于微處理器的I々部或外部，其容砧為256KB?1GB，根據具體的應川而定，一般片閃 辦儲器祚量小，速度快，片外存儲器容量人。

常用作主存的存儲器有：

ROM 類 NOR Flash、EPROM 和 PROM 等。

RAM 類 SRAM、DRAM 和 SDRAM 等。

其屮NOR Flash憑借其可

總結

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