小结嵌入式系统组成结构

今天复习且画一下嵌入式系统组成结构图

 

硬件层

1. 微处理器

• 与通用CPU相比：将许多板卡需完成的任务集成到芯片内部，使嵌入式系统趋于小型化
• 体系架构：冯-诺伊曼体系结构，哈佛体系结构
• 主流体系：ARM，MIPS，PowerPC，X86

2. 存储器

系统用来存放和执行代码，包括cache，主存，和辅助存储器。

cache：集成在处理器内部，存放处理器最近时段间使用最多的代码和数据(用于缓存)，容量小速度快，数据cache/指令cache

主存：位于处理器内部或外部，处理器直接访问的寄存器，存放系统和用户的程序和数据

• 主存RAM类：SRAM/DRAM/SDRAM
• 主存ROM类：NOR FALSH/EPROM/PROM

辅存：位于处理器外部，存储大数据量的代码和数据，常见外存有硬盘，NAND FLASH，CF卡，MMC和SD卡等

3. 通用设备接口和IO接口

嵌入式系统需要通用接口来和外界交互：A/D，D/A，I/O，可在芯片内也可在外。

• 通用设备接口：A/D(模/数转换接口)，D/A(数/模转换接口)
• I/O接口：RS-232(串行通信接口)，I2C(现场总线)，SPI(串行外围设备接口)，USB(通用串行总线接口)，Ethernet(以太网接口)，音频接口，VGA视频输出接口等

 

中间层

硬件与软件之间，包含底层硬件的初始化，数据的输入/输出操作，硬件设备的配置等。

1. 嵌入式系统硬件初始化步骤

• 片级初始化(纯硬件过程)
• 板级初始化(硬件+软件过程)
• 系统级别初始化(软件过程为主)

2. 硬件相关的设备驱动程序

系统初始化过程中由BSP将程序与操作系统中通用的设备驱动程序关联起来。

 

系统软件层

由实时多任务操作系统(RTOS)，文件系统，图形用户接口(GUI)，网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。