嵌入式期末复习重点讲解.ppt

嵌入式系统是计算机技术应用的一个重要领域，它通过将计算机技术与特定应用相结合，形成定制化的计算机系统。这种系统的特点是高度专业化，通常包括硬件、软件两个主要部分，并且硬件通常以嵌入式微处理器为核心，配合内存、接口和外设组件共同工作。嵌入式系统的开发过程涉及从系统设计到最终的集成测试，是一系列复杂而细致的工作。 嵌入式系统的基本概念要求我们对其有一个全面的认识。嵌入式系统是一个定制的计算机系统，其定制性体现在对计算机系统的深入理解上。与通用计算机系统一样，嵌入式系统同样包含完整的硬件和软件组件。硬件部分由CPU、内存、接口及外设构成，而嵌入式的硬件设计往往以嵌入式微处理器为核心，再配合必要的存储系统和接口设备。 嵌入式系统的硬件方面，尤其是微处理器和内存系统的设计，需要了解其工作模式和异常处理机制。以ARM微处理器为例，其拥有七种工作模式，每种模式对应不同的应用场景。此外，异常处理机制是嵌入式系统中的关键部分，与传统计算机的中断系统相比，它被设计得更为简化，以适应嵌入式环境的需求。在硬件层面，存储空间的I/O地址编址方式也是一个重要的概念，有统一编址和独立编址两种方式。 在接口的访问方面，CPU与接口之间的控制方式有程序控制、中断方式、DMA方式和I/O处理机方式等。每种方式适用于不同的情况，设计者需要根据实际需求来选择合适的接口访问方式和编址方式。 软件系统方面，嵌入式系统的软件系统由多个组成部分构成，其中包括Bootloader、操作系统(OS)、中间件以及应用程序。Bootloader是系统启动的引导程序；操作系统是管理硬件资源和提供公共服务的系统软件；中间件则是提供特定功能的软件包，比如图形用户界面(GUI)、数据库管理系统等；应用程序是用户直接使用的软件。操作系统部分涉及OS的功能、特点、使用方法以及在该操作系统上开发程序的具体操作。 应用程序与嵌入式操作系统的关系也是一个难点，这涉及到系统功能调用、函数库、交叉编译等复杂概念。了解这些概念对于开发高性能、高可靠性的嵌入式应用至关重要。 开发应用程序需要构建交叉开发环境，并且要明确应用程序与操作系统的关系。交叉开发环境能够使开发者在一个平台上编写代码，在另一个平台上生成可执行程序。同时，还需理解驱动程序的设计，它是操作系统与硬件之间通信的桥梁。 整个嵌入式系统的开发过程包括系统可行性分析、需求分析、规格说明、总体设计方案确定等。软硬件功能划分、操作系统选择、硬件体系架构设计、开发环境选择、软件系统设计、元器件选择、硬件详细设计、线路板设计与制造、线路板测试、驱动程序设计、软件详细设计、应用程序设计与调试、系统集成与测试等环节也都是不可或缺的。 综合来说，嵌入式系统的复习和学习需要对硬件和软件两方面有深入的理解，并且掌握开发过程中的关键技术和概念。了解和运用这些知识对于设计和开发出高效、稳定的嵌入式系统至关重要。