2022年北航嵌入式系统设计复习笔记.docx

嵌入式系统设计是计算机科学中的一个重要领域，它涉及到计算机硬件和软件的定制化设计，以适应特定的应用场景。在2022年的北航复习笔记中，主要涵盖了以下几个关键知识点： 1. **嵌入式系统的定义**：嵌入式系统是一种以应用为中心，以计算机技术为基础，可裁剪软硬件，适用于对功能、可靠性和成本等有严格要求的专用计算机系统。例如，嵌入式系统广泛应用于手机、家电、汽车电子、医疗设备等领域。 2. **嵌入式系统的三要素**：嵌入性（嵌入到对象系统中）、专用性（针对特定对象定制）和计算机性（实现对象的智能化功能）。 3. **嵌入式系统与单片机的区别**：单片机是嵌入式系统的一部分，但功能和性能有限，通常用于4位、8位、16位的简单任务。而现代嵌入式系统常基于32位微处理器，运行实时操作系统（RTOS），支持更复杂的计算和功能，强调软硬件协同设计，并可能具有网络功能。 4. **嵌入式系统与PC机的区别**：嵌入式系统专注于特定任务，硬件资源较少但种类多样，常有实时性、功耗和成本约束，适合在恶劣环境中运行。相比之下，PC机是通用计算机，硬件资源丰富，但不强调实时性。 5. **嵌入式处理器分类**：嵌入式微处理器（MPU）、嵌入式微控制器（MCU）、嵌入式DSP（数字信号处理器）、嵌入式SOC（系统级芯片）和嵌入式SOPC（系统级可编程芯片）。这些处理器各有特点，如MPU是增强型通用微处理器，MCU是单片集成计算机系统，DSP专门处理信号，SOC高度集成，SOPC则结合了可编程逻辑的优势，提供了更高的灵活性。 6. **嵌入式实时操作系统**：能对外部事件快速响应，其响应时间有保证。分为硬实时和软实时两类，前者对响应时间有严格规定，后者则相对宽松。 7. **嵌入式系统的特点**：面向具体应用，强调实时性、高质量、高可靠性和固化的程序，需要软硬件开发工具和系统软件，涉及多领域专家共同开发，且分散分布。 8. **嵌入式系统应用实例**：办公设备、消费电子产品、网络通信设备、工业自动化和航空航天设备等。 9. **嵌入式系统分类**：按硬件表现形式分为芯片级、模块级和系统级；按实时性要求分为非实时、软实时和硬实时系统。 10. **软硬件协同设计**：目的是优化系统性能，内容包括设计描述、建模、设计空间探索和划分，以及软件和硬件的联合优化。 这些知识点是嵌入式系统设计的基础，理解和掌握它们对于从事相关领域的工作至关重要。通过深入学习，开发者能够设计出更加高效、可靠和定制化的嵌入式解决方案。