### 清华大学ARM培训教材知识点总结
#### 一、嵌入式系统的硬件构成
**1.1 嵌入式系统硬件**
- **1.1.1 嵌入式处理器**
- **1.1.1.1 嵌入式微处理器(EMPU)**
- EMPU是专门为嵌入式应用设计的处理器，具有高性能、低功耗等特点。
- **1.1.1.2 嵌入式微控制器(MCU)**
- MCU将CPU、存储器、输入/输出接口等集成在一个芯片上，适用于成本敏感的应用场景。
- **1.1.1.3 嵌入式DSP处理器(EDSP)**
- EDSP专为高速数字信号处理而设计，广泛应用于音频和视频处理等领域。
- **1.1.1.4 嵌入式片上系统(System On Chip, SoC)**
- SoC集成了整个系统的大部分甚至全部功能于一个芯片中，大大减小了系统的体积和功耗。
- **1.1.1.5 嵌入式处理器的选择**
- 选择嵌入式处理器时需要考虑性能、功耗、成本、可扩展性等因素。
- **1.1.2 存储器**
- **1.1.2.1 ROM**
- ROM用于存储固件或程序代码，不可修改。
- **1.1.2.2 RAM**
- RAM用于临时存储数据和运行时的变量，断电后会丢失数据。
- **1.1.3 输入输出设备**
- **1.1.3.1 液晶显示**
- 液晶显示器在嵌入式系统中用于显示信息。
- **1.1.3.2 触摸屏**
- 触摸屏提供了一种直观的用户交互方式。
- **1.1.3.3 语音输入输出技术**
- 通过语音识别和合成技术实现人机交互。
- **1.1.3.4 键盘**
- 键盘作为输入设备，在某些应用场景中不可或缺。
- **1.1.4 电源转换与管理**
- **1.1.4.1 电源IC分类**
- 不同类型的电源IC满足不同的电压转换需求。
- **1.1.4.2 电源IC的特点**
- 高效、稳定且小型化是电源IC的重要特性。
- **1.1.4.3 电源IC选用指南**
- 选择合适的电源IC需考虑功率需求、效率、尺寸等要素。
**1.2 嵌入式系统硬件开发相关技术**
- **1.2.1 接口技术**
- **1.2.1.1 并行接口**
- 适合短距离、高速数据传输。
- **1.2.1.2 串口**
- 用于远距离通信，常用于调试。
- **1.2.1.3 USB**
- USB接口提供了即插即用的便利性。
- **1.2.1.4 PCMCIA和CF**
- 用于扩展存储空间或增加外设。
- **1.2.1.5 红外线接口**
- 适用于近距离无线通信。
- **1.2.2 总线**
- **1.2.2.1 ISA**
- ISA总线是一种较老的标准，已被淘汰。
- **1.2.2.2 PCI**
- PCI总线提供了更高的带宽。
- **1.2.2.3 I2C总线**
- 用于连接低速设备，如传感器。
- **1.2.2.4 SPI总线**
- SPI用于高速数据交换。
- **1.2.2.5 PC104总线**
- PC104总线适用于紧凑型系统。
- **1.2.2.6 CAN总线**
- CAN总线广泛应用于汽车电子领域。
- **1.2.3 嵌入式系统开发常用的硬件调试和编程技术**
- **1.2.3.1 微代码支持的串口调试**
- 通过串口进行程序下载和调试。
- **1.2.3.2 编程技术**
- 包括烧录程序到存储器等操作。
- **1.2.3.3 JTAG与IEEE1149协议简介**
- JTAG接口用于硬件调试和故障诊断。
**1.3 嵌入式系统开发示例——EZ开发板**
- **1.3.1 系统性能**
- 描述EZ开发板的基本性能指标。
- **1.3.2 系统硬件设计**
- **1.3.2.1 CPU与存储器模块**
- 包括CPU型号、主频、内存大小等信息。
- **1.3.2.2 LCD显示模块**
- 显示模块的分辨率、驱动方式等。
- **1.3.2.3 串口模块**
- 串口模块的接口类型、波特率等。
- **1.3.2.4 电源模块**
- 电源供应方式、功率消耗等。
- **1.3.2.5 进入BOOTSTRAP电路模块**
- 用于启动加载程序。
- **1.3.3 TQFP和LQFP器件的焊接方法**
- 描述TQFP和LQFP封装的焊接技巧。
- **1.3.4 硬件调试**
- 如何使用各种工具和技术对硬件进行调试。
#### 二、操作系统
**2.1 基础知识**
- **2.1.1 操作系统功能**
- 操作系统的主要职责包括资源管理、进程管理、文件系统管理等。
- **2.1.2 操作系统发展史**
- 操作系统的演变历程，从早期的批处理系统到现代的操作系统。
- **2.1.3 Linux与嵌入式Linux**
- Linux操作系统的特点及其在嵌入式领域的应用。
**2.2 操作系统内核**
- **2.2.1 内存管理**
- **2.2.1.1 内存管理功能**
- 包括内存分配、回收、保护等。
- **2.2.1.2 内存分割**
- 将物理内存划分为多个段。
- **2.2.1.3 虚拟内存**
- 利用硬盘空间模拟内存。
- **2.2.1.4 Linux的内存管理机制**
- Linux如何管理和优化内存使用。
- **2.2.2 进程与中断管理**
- **2.2.2.1 进程描述与控制**
- 进程的状态、切换机制等。
- **2.2.2.2 并发控制：互斥与同步**
- 使用锁和信号量等机制防止资源冲突。
- **2.2.2.3 并发控制：死锁处理**
- 避免、检测和解决死锁问题的方法。
- **2.2.2.4 中断及中断处理**
- 处理外部事件的能力。
- **2.2.2.5 Linux的进程与中断管理机制**
- Linux中的进程和中断管理策略。
- **2.2.3 调度机制**
- **2.2.3.1 调度类型**
- 先来先服务、短作业优先等。
- **2.2.3.2 单处理器调度**
- 单个CPU上的任务分配策略。
- **2.2.3.3 多处理器调度**
- 多个CPU之间的任务平衡。
- **2.2.3.4 实时调度**
- 对时间敏感的任务优先级处理。
- **2.2.3.5 Linux的调度机制**
- Linux如何实现高效的任务调度。
- **2.2.4 I/O设备**
- **2.2.4.1 I/O设备描述参数**
- 设备的类型、地址等信息。
- **2.2.4.2 I/O技术的演变**
- 从简单的输入输出到复杂的I/O管理。
- **2.2.4.3 I/O设备逻辑描述**
- 设备的抽象表示。
- **2.2.4.4 I/O缓冲技术**
- 减少I/O操作的次数。
- **2.2.4.5 磁盘调度**
- 提高磁盘读写效率的技术。
- **2.2.5 文件管理**
- **2.2.5.1 文件与文件系统**
- 文件系统的结构和功能。
- **2.2.5.2 文件组织与访问**
- 文件的存储布局和访问方法。
- **2.2.5.3 文件共享**
- 多用户共享文件的机制。
- **2.2.5.4 记录分块**
- 文件的物理存储单元。
- **2.2.5.5 外围存储设备管理**
- 管理外部存储介质。
- **2.2.5.6 Linux的文件系统管理**
- Linux如何管理文件系统。
**2.3 用户界面**
- **2.3.1 图形用户界面**
- **2.3.1.1 基本知识**
- GUI的概念和发展历史。
- **2.3.1.2 关键技术**
- 窗口管理、菜单、按钮等组件的设计。
- **2.3.2 智能化用户界面**
- **2.3.2.1 Agent技术**
- 基于代理的智能用户界面。
- **2.3.2.2 Agent技术与用户界面的结合**
- 将Agent技术应用于用户界面设计。
- **2.3.3 Linux下的用户界面**
- **2.3.3.1 X Window简介**
- X Window系统的架构和原理。
- **2.3.3.2 X服务器**
- X服务器的功能和配置。
- **2.3.3.3 窗口管理器**
- 窗口管理器的作用和实现。
#### 三、嵌入式Linux
**3.1 嵌入式Linux内核**
- **3.1.1 嵌入式Linux综述**
- 嵌入式Linux的特点和发展趋势。
- **3.1.2 uCLinux**
- **3.1.2.1 uCLinux的内存管理**
- uCLinux如何管理有限的内存资源。
- **3.1.2.2 uCLinux内核结构**
- uCLinux内核的主要组成部分和工作原理。
以上内容详细介绍了嵌入式系统硬件构成的相关知识点，以及操作系统和嵌入式Linux的相关知识，为读者提供了全面深入的理解。
