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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:

  • CPU
  • I/O端口
  • RAM 用以缓存数据,掉电丢失。
  • ROM 存储程序和数据,掉电保存。有ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash等类型。
  • 计时器
  • 串口
  • AD转换DA转换 用以将数字信号和模拟信号互相转换

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。

目录

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

计时器编辑

串口编辑

数模转换编辑