嵌入式系统/微处理器简介

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要高效地编写嵌入式系统,并可靠地运行它,工程师需要了解很多系统架构的细节。

这一节我们将涉及几种常见的、基本的微处理器架构。这些知识可能并不适用于所有的嵌入式计算机,还有一部分同样适用于通用计算机。这本教科书仅仅涉及了一些基本概念,因为市场上的微处理器和嵌入式计算机成千上万,日新月异。工程师的责任之一便是评估特定目标系统的能力和限制,选择最适合的微处理器。

随着人们不断地将更多地二极管集成到一块单一的芯片上,原来属于外围逻辑电路的部分被不断加入到同一块芯片中,这便是CPU的由来。通常,微处理器和CPU所指的范畴是相同的,而微控制器则是将包含微控制器、存储器、输入和输出在内的整个嵌入式系统集成在一个芯片中。

微控制器包含以下几部分:

最初的微控制器只包含CPU和I/O端口;现代微控制器的特征是加入了RAM缓存,从而不必依赖外部RAM;当微处理器集成了CPU、I/O、RAM、ROM,整个系统的成本都会降低,这主要归功于节约了地址端口。同时,高度集成的微控制器也更容易进行开发,而不必设计复杂的电路,微控制器高度可扩展。由于厂商不断提高,微控制器的功耗和成本都大幅降低,稳定性也更好。

CPU[编辑]

CPU是英语“Central Processing Unit/中央处理器”的缩写,CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。

I/O[编辑]

输入/输出口

RAM[编辑]

ROM[编辑]

计时器/计数器[编辑]

嵌入式系统的微控制器内部都会有定时器/计数器。定时器的时间设定是依照晶振的震荡周期进行计算得知。

串口[编辑]

数模转换[编辑]