奥鹏作业网《嵌入式道理与开辟》领导材料三
主 题： 第二章 嵌入式体系概论（第1节）
进修时光： 2021年10月11日–10月17日
内 容：
第二章 嵌入式体系的基本知识
这周我们将进修第2章中的第1节，这部分重点介绍嵌入式体系的硬件构成跟构造，下面收拾出的理念框架供同窗们进修。
2.1 嵌入式体系的硬件基本
2.1.1 基于ARM技巧的嵌入式体系硬件架构
1990年，英国一位叫罗宾.沙科斯比的人分开了摩托罗拉与其余12名工程师一同开端了创业之旅，于是就有了现在的ARM公司。
* ARM公司特点
公司的营业是一个纯粹的知识产权的销售者，不硬件，不软件，只有图纸上的知识产权。
全球领先的原始设备制造商 (OEM) 都在广泛利用 ARM 技巧，利用范畴涉及手机、数字机顶盒以及汽车制动体系跟收集路由器。
当今，全球 95% 以上的手机以及超越四分之一的电子设备都在利用 ARM 技巧。
* ARM公司的上风
全球领先的半导体IP公司;
已销售了超越150亿枚基于ARM的芯片;
向200多家公司出卖了600个处理器容许证;
获得了全部基于ARM的芯片的版税;
博得了临时生长型市场的市场份额;
ARM 的收益增速平日要比全部半导体行业快;
* ARM处理器近况
基于ARM架构的微处理器在市场上占领众多份额，并被差其余存在IP的公司出产为差别型号跟封装格局的嵌入式微处理器。
半导体厂商或片上体系SoC计划利用厂商采取ARM架构来出产响应的MPU或SoC芯片。
ARM体系计划人员在MPU或SoC芯片的基本上根据现实须要再停止硬件系同一级的扩大跟软件体系的裁剪跟利用顺序的编写。
* ARM微处理器特点
大量利用存放器，使外部的代码跟及时内核的履行时光增加到最低限制。构造上采取RISC构造情势。
存在功能很强的存储区保护功能。这是因为嵌入式体系的软件构造已模块化，而为了避免在软件模块之间呈现错误的穿插感化。
可扩大的处理器构造，支撑协处理器，可扩大出满意利用的最高机能的嵌入式微处理器。同时支撑ARM (32位) 跟Thumb(16位)双指令集,并且可能兼容8位、16位跟32位器件。
小体积、低功耗、本钱低、高机能。嵌入式处理器功耗很低，用于便携式的无线及挪动的打算跟通信设备中,电池供电的嵌入式体系须要功耗只有mW乃至μW级。
* RISC&CISC
* ARM微处理器的技巧指标
功能
字宽
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任务温度
功耗
寻址才能
工艺跟电磁兼容性指标等
嵌入式操纵体系分类–软件构造
(1)轮回轮询体系：（Polling Loop）
最简单的软件构造是轮回轮询，顺序顺次检查体系的每一个输入前提，一旦 前提成破就停止响应的处理。
(2)变乱驱动体系
变乱驱动体系是能对外部变乱直接呼应的体系。包含前后台、及时多任务、多处理器等，是嵌入式及时体系的重要情势。
及时操纵体系的供给商基本上都要供给机能牢固坚固、可移植性好、可设置性好、标准化的板级支撑包。
作为嵌入式体系的开辟者，只有在本来板级支撑包基本上作必定修改，就可能顺应新的目标硬件情况。
嵌入式操纵体系的设备利用
为了有效构造跟管理各种差其余设备，把I/O体系从上到下分为四层：API、设备管理、驱动逻辑跟硬件抽象
嵌入式体系的开辟形式
嵌入式体系开辟的代码生成是在PC机上实现，但因为嵌入式目标平台的差别（如ARM、PowerPC微处理器），就请求在开辟机上的编译器能支撑穿插编译（比方GCC） 、链接，然后将顺序的代码下载到目标机上指定地位，然后还要穿插调试。
嵌入式体系软件的开辟形式
重要流程为：编写-穿插编译、链接-定位跟下载-调试。
开辟平台构成：硬件平台、操纵体系、编程言语跟开辟东西。
开辟情况跟东西一般利用于开辟主机（如微机）的资本，包含言语编译器、连接定位器、调试器等。
穿插编译器、穿插开辟
穿插编译器(Cross-compiler)：是一种运转在通用打算机上的、但是可能生成在另一种处理器上运转的目标代码的编译器。
穿插开辟：在一台通用打算机长停止软件的编辑、编译，然后下载到嵌入式体系中运转调试
习题
典范嵌入式体系的构成与处理器的特点，简答？
（图片里的本人打字出来）
特点：
（1）对及时多任务有很强的支撑才能，从而使外部的代码跟及时内核的履行时光增加到最低限制。
（2）存在功能很强的存储区保护功能，可能避免在软件模块之间、任务与任务之间呈现错误的穿插感化；同时也有利于软件诊断。
（3）可扩大的处理器构造，以能最敏捷地开收回满意利用的最高机能的嵌入式微处理器。
（4）嵌入式微处理器必须功耗很低。
Dsp芯片的特点？
采取哈佛构造：采取数据总线与顺序总线分别方法；
采取流水线技巧；
配有公用的硬件乘法-累加器：可在一个周期内实现一次乘法跟一次累加操纵；
存在特其余DSP指令：轮回寻址、位码倒置；
疾速的指令周期；
支撑多处理器构造；
省电管理跟低功耗。
嵌入式操纵体系按及时性分为多少类，各自的特点是什么？
分为两种：硬及时（强及时）、软及时（弱及时）
硬(强)及时嵌入式操纵体系
在及时体系中，假如体系在指定的时光内未能实现某个断定的任务，会招致体系的单方面掉败。
硬及时体系，其体系呼应时光在毫秒或微秒级，比方数控机床、导弹巡航体系。
一个硬及时体系平日在硬件上须要增加专门用于时光跟优先级管理的把持芯片， VxWorks是典范的及时操纵体系。
软(弱)及时嵌入式操纵体系
在及时体系中，固然呼应时光同样重要，但是超时却不会产生致命的错误。
软及时体系，其体系呼应时光在毫秒或秒的数量级上，实在时性的请求比强及时体系要差一些，比方：电子菜谱的查询体系、手机等。
软及时体系则重要在软件方面经由过程编程实现的。比方Windows CE、uCLinux是一个多任务弱时体系
