嵌入式系统原理及应用开发 教学课件 作者 陈渝 第2章 嵌入式硬件组成.pptVIP

第2章 嵌入式硬件组成 第2章 嵌入式硬件组成 2.1 嵌入式系统组成原理 2.2 嵌入式最小系统 2.3 嵌入式系统扩展 2.1 嵌入式系统组成原理 计算机系统的一般运行原理 嵌入式系统与通用计算机硬件组成的异同 嵌入式系统硬件结构 计算机系统的一般运行原理 计算机系统的一般运行原理 CPU一般包括控制器、运算器和寄存器。 控制器的功能是控制处理器，如取指令、译码、执行指令、读写内存等； 运算器主要是在处理器的内部完成运算（算术运算、位运算）操作，一般只和寄存器打交道； 寄存器为处理器提供内部的临时存储空间，它是处理器和内存的媒介。 计算机系统的一般运行原理 CPU对内存的对内存的两种基本操作： 取指令 读写内存 计算机系统的一般运行原理 程序计数器在系统复位后，指向的内容是内存的某一个点区域，处理器从该处的内存依次取出指令，然后译码、执行。处理器在执行完一条指令之后，将自动将程序计数器寄存器的内容增加一个单位，然后根据其地址自动执行下一条指令。 嵌入式系统与通用计算机硬件组成的异同 嵌入式系统本质上是计算机系统，但是具有以下的特点： 集成度高 非标准化 接口非常复杂 嵌入式系统的硬件结构 嵌入式系统硬件结构的特点：以嵌入式处理器为核心，集成度高。 嵌入式系统的组成结构：处理器（内核+片内外设）+内存+外围硬件+辅助设备。 嵌入式系统的硬件结构 嵌入式系统的硬件结构 2.2 嵌入式最小系统 嵌入式最小系统的作用 嵌入式最小系统的组成 JTAG接口在最小系统中的应用 实际的嵌入式最小系统 嵌入式最小系统的作用 最小系统是构建嵌入式系统的的第一步，保证嵌入式处理器可以运作。然后才可以逐步增加系统的功能，如：外围硬件扩展、软件及程序设计、操作系统移植、增加各种接口等，最终形成符合需求的完整系统。 嵌入式最小系统的作用 嵌入式系统最小系统组成部分： 处理器 内存 时钟 电源和复位 JTAG接口在最小系统中的应用 JTAG接口在最小系统中的应用 实际的嵌入式最小系统 2.3 嵌入式系统扩展 内存类芯片 网络芯片 USB芯片 内存类芯片 网络芯片 USB芯片 课程结束 * 带有总线扩展的嵌入式处理器的系统 无总线扩展的嵌入式处理器的系统 传统最小系统构建方式 使用JTAG的最小系统构建方式 最小系统中的各部件 便宜 大规模可读写数据 不能线性访问 GPIO或者普通总线方式 根据时序读写 NAND FLASH 便宜 运行代码 可读写数据 特殊内存控制器的支持 线性读、写 SDRAM 较贵 固化代码和数据 运行代码 只读数据 地址数据总线 线性读 写需要根据时序 NOR FLASH 贵 运行代码 可读写数据 速度很快 地址数据总线 线性读、写 SRAM 价格 功能和特点 扩展方式 读写方式 芯片种类 通用的TCP/IP协议族 可以使用总线方式扩展 使用中断 主机USB芯片 设备USB芯片