嵌入式系統/微處理器簡介

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要高效地編寫嵌入式系統,並可靠地運行它,工程師需要了解很多系統架構的細節。

這一節我們將涉及幾種常見的、基本的微處理器架構。這些知識可能並不適用於所有的嵌入式計算機,還有一部分同樣適用於通用計算機。這本教科書僅僅涉及了一些基本概念,因為市場上的微處理器和嵌入式計算機成千上萬,日新月異。工程師的責任之一便是評估特定目標系統的能力和限制,選擇最適合的微處理器。

隨着人們不斷地將更多地二極管集成到一塊單一的晶片上,原來屬於外圍邏輯電路的部分被不斷加入到同一塊晶片中,這便是CPU的由來。通常,微處理器和CPU所指的範疇是相同的,而微控制器則是將包含微控制器、存儲器、輸入和輸出在內的整個嵌入式系統集成在一個晶片中。

微控制器包含以下幾部分:

最初的微控制器只包含CPU和I/O端口;現代微控制器的特徵是加入了RAM緩存,從而不必依賴外部RAM;當微處理器集成了CPU、I/O、RAM、ROM,整個系統的成本都會降低,這主要歸功於節約了地址端口。同時,高度集成的微控制器也更容易進行開發,而不必設計複雜的電路,微控制器高度可擴展。由於廠商不斷提高,微控制器的功耗和成本都大幅降低,穩定性也更好。

CPU[編輯]

CPU是英語「Central Processing Unit/中央處理器」的縮寫,CPU一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成。

I/O[編輯]

輸入/輸出口

RAM[編輯]

ROM[編輯]

計時器/計數器[編輯]

嵌入式系統的微控制器內部都會有定時器/計數器。定時器的時間設定是依照晶振的震盪周期進行計算得知。

串口[編輯]

數模轉換[編輯]