计算机三级嵌入式系统开发技术考点总结.docx

嵌入式系统开发技术是计算机科学中的一个重要领域，主要涉及在微型硬件平台上设计和实现高效运行的软件系统。这篇文档是对计算机三级嵌入式系统开发技术的考点总结，涵盖了嵌入式系统的硬件组成、处理器运行必备条件、各种接口以及存储器等方面的知识。 嵌入式系统的基本硬件组成部分包括嵌入式处理器、时钟电路、电源电路、复位电路、存储器以及调试测试接口。其中，电源电路通常由AC-DC模块、DC-DC模块和LDO（低压差稳压器）构成，例如78XX系列的普通稳压器和LM2576/2596等开关稳压芯片。时钟电路为处理器提供必要的时钟信号，使其能按照预定的节奏运行。复位电路则确保处理器在必要时能够复位，通常有低电平复位和高电平复位两种方式。JTAG测试接口是一个国际标准，用于芯片内部测试和系统仿真调试。 嵌入式系统硬件还包括前向通道（输入接口）、后向通道（输出接口）、人机交互通道以及相互互联通信通道。这些通道涉及传感器、信号调理电路、A/D和D/A转换器、键盘/触屏、LED或LCD显示器、串行通信接口、CAN通信、以太网通信和USB通信等。 嵌入式处理芯片，如基于ARM核的芯片，通常包含ASB、AHB、AXI和ACE等系统总线，连接高带宽组件，如电源管理、时钟控制器、外部存储器接口、DMA控制器等。APB外围总线则连接低带宽组件和外部硬件，如GPIO、UART、SPI、I^2C、USB设备、CAN、Ethernet、ADC、DAC等。存储器控制器通常管理Flash ROM（程序存储器）和SRAM（数据存储器），有时也会使用DDR或DRAM。 中断控制器，如Cortex-M系列支持的嵌套向量中断，用于管理和响应系统中的中断事件。DMA控制器允许直接在内存和外设之间传输数据，无需CPU介入。电源管理与时钟控制器管理多种工作模式，如正常、慢时钟、空闲、掉电、休眠和深度休眠模式，确保系统在不同应用场景下的能源效率。GPIO端口则作为通用输入/输出接口，支持输入缓冲和输出锁存功能。 定时计数组件如WDT、Timer、RTC、PWM等提供了定时和计数功能。模拟通道组件包括ADC、DAC和比拟器，分别用于模拟信号到数字信号、数字信号到模拟信号的转换，以及电压比拟。互联通信组件如UART、I^2C、SPI、CAN、USB和Ethernet负责不同设备间的通信。 在选择嵌入式处理芯片时，通常会考虑性价比和参数匹配原则。市场上常见的供应商有NXP、TI、Samsung、Atmel、ST、Freescale、Nuvoton和Intel等。 嵌入式系统的存储器层次结构中，最频繁使用的程序代码和数据通常存储在SRAM中作为高速缓存，而更大量的数据和程序可能存储在Flash ROM中。这种层次结构优化了性能和存储需求的平衡。 嵌入式系统开发技术涵盖了硬件设计、接口通信、存储管理等多个方面，是现代电子设备和物联网应用的核心技术之一。理解和掌握这些知识点对于从事相关领域的开发人员至关重要。