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嵌入式系統的定義及組成

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嵌入式系統是用來控制或者監視機器、裝置、工廠等大規模設備的系統。下面是本站小編整理的嵌入式系統的定義及組成相關內容,希望對你有幫助!

嵌入式系統的定義及組成

1.嵌入式系統的定義

(1)定義:以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬件可裁剪,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。

(2)嵌入式系統發展的4個階段:無操作系統階段、簡單操作系統階段、實時操作系統階段、面向Internet階段。

(3)知識產權核(IP核):具有知識產權的、功能具體、接口規範、可在多個集成電路設計中重複使用的功能模塊,是實現系統芯片(SOC)的基本構件。

(4)IP核模塊有行為、結構和物理3級不同程度的設計,對應描述功能行為的不同可以分為三類:軟核、固核、硬核。

2、嵌入式系統的組成

包含:硬件層、中間層、系統軟件層和應用軟件層

(1)硬件層:嵌入式微處理器、存儲器、通用設備接口和I/O接口。

嵌入式核心模塊=微處理器+電源電路+時鐘電路+存儲器

Cache:位於主存和嵌入式微處理器內核之間,存放的是最近一段時間微處理器使用最多的程序代碼和數據。它的主要目標是減小存儲器給微處理器內核造成的存儲器訪問瓶頸,使處理速度更快。

(2)中間層(也稱為硬件抽象層HAL或者板級支持包BSP).

它將系統上層軟件和底層硬件分離開來,使系統上層軟件開發人員無需關係底層硬件的具體情況,根據BSP層提供的接口開發即可。

BSP有兩個特點:硬件相關性和操作系統相關性。

設計一個完整的BSP需要完成兩部分工作:

A、 嵌入式系統的硬件初始化和BSP功能。

片級初始化:純硬件的初始化過程,把嵌入式微處理器從上電的默認狀態逐步設置成系統所要求的'工作狀態。

板級初始化:包含軟硬件兩部分在內的初始化過程,為隨後的系統初始化和應用程序建立硬件和軟件的運行環境。

系統級初始化:以軟件為主的初始化過程,進行操作系統的初始化。

B、 設計硬件相關的設備驅動。

(3)系統軟件層:由RTOS、文件系統、GUI、網絡系統及通用組件模塊組成。

RTOS是嵌入式應用軟件的基礎和開發平台。

(4)應用軟件:由基於實時系統開發的應用程序組成。