嵌入式系統(tǒng)是學(xué)習(xí)嵌入式硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但是如何學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)也是很多人最頭疼的事了，其實(shí)嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)還是比較簡(jiǎn)單的，只要你掌握好方法，那學(xué)習(xí)這個(gè)基本就不是什么難事，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)，你需要好好學(xué)習(xí)掌握好嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，這樣才能輕松學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)知識(shí)。一起來(lái)看資深程序員總結(jié)嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)，讓你輕松學(xué)。

首先嵌入式系統(tǒng)你就應(yīng)該根據(jù)下面的點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)                      相關(guān)文章：《介紹智能硬件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方案的詳細(xì)流程》
 

 

1.嵌入式系統(tǒng)是什么

(1)定義：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

(2)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的4個(gè)階段：無(wú)操作系統(tǒng)階段、簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)階段、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段、面向Internet階段。

(3)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核)：具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、功能具體、接口規(guī)范、可在多個(gè)集成電路設(shè)計(jì)中重復(fù)使用的功能模塊，是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)芯片(SOC)的基本構(gòu)件。

(4)IP核模塊有行為、結(jié)構(gòu)和物理3級(jí)不同程度的設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)描述功能行為的不同可以分為三類：軟核、固核、硬核。

2.嵌入式系統(tǒng)的組成

包含:硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層

(1)硬件層：嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器、通用設(shè)備接口和I/O接口。

嵌入式核心模塊=微處理器+電源電路+時(shí)鐘電路+存儲(chǔ)器

Cache：位于主存和嵌入式微處理器內(nèi)核之間，存放的是最近一段時(shí)間微處理器使用最多的程序代碼和數(shù)據(jù)。它的主要目標(biāo)是減小存儲(chǔ)器給微處理器內(nèi)核造成的存儲(chǔ)器訪問(wèn)瓶頸，使處理速度更快。

(2)中間層(也稱為硬件抽象層HAL或者板級(jí)支持包BSP).

它將系統(tǒng)上層軟件和底層硬件分離開(kāi)來(lái)，使系統(tǒng)上層軟件開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)系底層硬件的具體情況，根據(jù)BSP層提供的接口開(kāi)發(fā)即可。

(3)系統(tǒng)軟件層：由RTOS、文件系統(tǒng)、GUI、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。

RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

(4)應(yīng)用軟件：由基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序組成。
 

 

3、嵌入式系統(tǒng)分為硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)(確保在最壞情況下的服務(wù)時(shí)間，事件都能得到響應(yīng))和軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)(超過(guò)截止時(shí)間也不會(huì)帶來(lái)致命的錯(cuò)誤)。

4、嵌入式處理器由存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備、通信模塊(USB、UART、以太網(wǎng)、Iic、CAN、)和電源等組成。

5、簡(jiǎn)單指令系統(tǒng)和復(fù)雜指令系統(tǒng)。

6、EOS Embeded OperationSysrtem 任務(wù)調(diào)度、同步機(jī)制、中斷處理、文件功能。(VxWorks、Windows CE、嵌入式Linux、uC/OSII)可裁剪，強(qiáng)實(shí)時(shí)性(搶占式任務(wù)調(diào)度)，統(tǒng)一接口，GUI，提供強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)功能，強(qiáng)穩(wěn)定性，弱交互性，固定代碼，良好的移植性。

7、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程：需求分析-<體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-<機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)-<系統(tǒng)集成-<系統(tǒng)測(cè)試。

8、ROM NOR flash(讀速度更快)、NAND flash(寫(xiě)入快，容量大、成本低)、EEPROM等;RAM SRAM(不需，用作高速Cache、成本高、容量小)、DRAM(需要不斷通電刷新保存數(shù)據(jù)、容量大，便宜)、SDRAM(同步動(dòng)態(tài)RAM)。

9、硬件抽象層，封裝底層硬件，向操作系統(tǒng)和應(yīng)用層序提供編程接口。板級(jí)支持包，既有硬件相關(guān)又有操作系統(tǒng)相關(guān)，負(fù)責(zé)軟硬件的初始化，提供硬件的驅(qū)動(dòng)支持程序，引導(dǎo)加載操作系統(tǒng)。

10、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：設(shè)備的初始化，設(shè)備的打開(kāi)和關(guān)閉，設(shè)備的讀取和寫(xiě)入，設(shè)備狀態(tài)的查詢和設(shè)備控制操作。

11、嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)：簡(jiǎn)單輪詢結(jié)構(gòu)(簡(jiǎn)單循環(huán)，數(shù)字萬(wàn)用表)，帶中斷的輪詢結(jié)構(gòu)(有中斷，洗衣機(jī))，監(jiān)控式操作系統(tǒng)+應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)(內(nèi)核+多任務(wù)，車載設(shè)備)，通用嵌入式操作系統(tǒng)+應(yīng)用軟件的結(jié)構(gòu)(常用操作系統(tǒng)+中間件+應(yīng)用軟件，手機(jī))。

12、內(nèi)核結(jié)構(gòu)分為單內(nèi)核和微內(nèi)核。單內(nèi)核將各個(gè)模塊整合在一起，模塊間的相互通信通過(guò)直接調(diào)用其他模塊的函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，分為整體結(jié)構(gòu)和分層結(jié)構(gòu)。微內(nèi)核僅將必須的基本功能(任務(wù)調(diào)度、任務(wù)間通信、低級(jí)存儲(chǔ)管理、中斷處理等)放入內(nèi)核，其他功能(文件管理服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)、顯示服務(wù)等)由在用戶運(yùn)行的服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。