嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 (1)定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,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
(2)嵌入式系统发展的 4 个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向 Internet 阶段
(3)知识产权核(IP 核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件
(4)IP 核模块有行为、结构和物理 3 级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核
2、嵌入式系统的组成:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 (1)硬件层:嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和 I/O 接口
嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器 Cache:位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据
它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快
(2)中间层(也称为硬件抽象层 HAL 或者板级支持包BSP):它将系统上层软件和底层硬件分离 开 来 ,使系统上层软件开 发人 员 无需 关 系底 层硬件的具体情 况 ,根 据BSP 层提 供的接口开 发即 可
BSP 有两 个特 点 :硬件相 关 性和操作系统相 关 性
设计一个完 整 的 BSP 需 要完 成两 部 分工 作: A、 嵌入式系统的硬件初 始 化 和 BSP 功能
片级初 始 化 :纯 硬件的初 始 化 过 程,把 嵌入式微处理器从 上电的默 认 状 态 逐 步设置 成系统所 要求的工 作状 态
板级初 始 化 :包含 软硬件两 部 分在内的初 始 化 过 程,为随 后 的系统初 始 化 和应用程序建 立 硬件和软件的运 行环 境