嵌入式系统晶片架构
芯片和架构的种类
芯片和架构的种类芯片和架构是计算机科学和电子工程领域中的两个重要概念。
芯片是一种微型集成电路，是计算机系统的核心组成部分，它可以完成数据的处理、存储和传输等功能。
而架构则是计算机系统的总体设计，它包括了处理器、内存、输入输出设备等各个组成部分之间的关系和通信方式。
目前，市面上常见的芯片和架构种类有很多，其中比较流行的如下：1. 中央处理器（CPU）：这是计算机系统中最重要的芯片之一，它是控制和执行指令的核心部件，也是计算机系统性能的关键因素。
目前市场上比较流行的CPU架构有英特尔的x86、ARM架构和AMD的RISC-V等。
2. 图形处理器（GPU）：GPU是专门用于图形和影像处理的芯片，可以加速计算机图形处理的速度。
目前市场上常见的GPU架构有英伟达的CUDA、AMD的Radeon等。
3. 系统芯片：系统芯片是集成了CPU、GPU、内存、网络、存储等多种功能的芯片，可以实现高性能、低功耗等多种特性。
市场上常见的系统芯片如英特尔的System-on-a-Chip（SoC）和高通的Snapdragon等。
4. 微控制器（MCU）：微控制器是一种小型芯片，包含了处理器、存储器和输入输出接口等多种功能，常用于嵌入式系统中。
市场上流行的微控制器包括了STMicroelectronics的STM32和Atmel的AVR等。
5. FPGA芯片：FPGA是一种可编程的芯片，可以通过编程来实现不同的逻辑功能和电路设计。
市场上常见的FPGA芯片有Xilinx的Zynq和Altera的Cyclone等。
总之，不同的芯片和架构有不同的优势和适用场景，选择合适的芯片和架构可以提高计算机系统的性能和稳定性。
嵌入式系统概述
软件系统
实时监控程序 专用系统 通用系统
IA & Embedded System
Information Appliance
An appliance specializing in information : Knowledge, facts, graphics, images, video, or sound. An information appliance is designed to perform activity, such as music, photography, or writing. A distinguishing feature of information appliance is the ability to share information among themselves. (Don Norman)
Microcontroller: includes I/O devices, on-board memory.
Digital signal processor (DSP): microprocessor optimized for digital signal processing.
Typical embedded word sizes: 8-bit, 16bit, 32-bit.
Chip Board Circuit
CPU Core Interrupt Controler
Timer DMA
CPU BCU
I/O Port A/D
Connection for Debugging
Connecting SRAM
Connecting DRAM
嵌入式和集成电路设计
嵌入式和集成电路设计下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 什么是嵌入式系统？其特点有些什么？
1. 什么是嵌入式系统？其特点有些什么？答:嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点：（1）通常是面向特定应用，低功耗、体积小、集成度高；（2）是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统；（3）软硬件必须高效率地设计，根据应用需求量体裁衣，去除冗余；（4）与具体应用有机结合，具有较长的生命周期；（5）为提高执行速度和系统可靠性，软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中；（6）本身不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
2. 嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么？答： BooTLoader是系统加电后,操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序，即引导加载程序。
通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。
3. 什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？答：嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。
4. 目前嵌入式操作系统有哪些？答：（1）Windows CE（2）VxWorks（3）pSOS（4）QNX（5）Palm OS（6）嵌入式Linux 5. 构造嵌入式开发环境有哪几种形式？答：（1）交叉开发环境（2）软件模拟环境（3)评估电路板6. 嵌入式系统开发的基本流程?答：（1）系统定义与需求分析（2）规格说明（3）系统结构设计（4）构件设计（5）系统集成7. 什么是可编程片上系统？答：用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统PSOC.它是一种特殊的嵌入式系统，首先它是SOC，即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能，具有一般SOC基本属性；其次，它又具备软硬件在系统可编程的功能，是可编程系统，具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。
8. 有时要使用Thumb技术的原因?答：16位Thumb指令集是32位ARM指令集的子集，用16位代码密度的指令获得32位处理器的性能既节省存储空间及成本，又不降低处理性能，低功耗，小体积，低成本。
嵌入式架构设计文档模板
嵌入式架构设计文档模板一、项目概述。
1. 项目背景。
咱这个项目呢，就是为了解决[具体问题]而诞生的。
比如说，就像我们每天都觉得找东西很麻烦，那这个嵌入式设备就像是一个超智能的小管家，能帮我们快速搞定那些让人头疼的事儿。
2. 目标。
咱这个嵌入式系统的目标呀，就是要又快又稳又聪明！具体来说呢，就是要在[规定的时间内]完成[任务1]、[任务2]这些事儿，而且不能出岔子，得像老黄牛一样踏实可靠。
同时，还得有那么点“小机灵鬼”的感觉，能够根据不同的情况做出正确的反应。
二、硬件架构设计。
1. 处理器选型。
我思来想去啊，最后选了[处理器型号]这个家伙。
为啥呢？它就像一个超级大脑，运算速度那叫一个快，就像闪电侠一样。
而且它的功耗还特别低，就像一个很会过日子的小能手，不会一下子就把电量给耗光光。
另外呀，它的接口特别丰富，就像一个有好多口袋的神奇背包，能轻松连接各种各样的设备。
2. 存储系统。
存储这一块也很重要呢。
我们采用了[存储类型，如闪存或者DDR内存等]。
闪存就像是一个超级记忆大师，断电了也不会把数据忘掉，而DDR内存呢，速度快得像火箭，能让数据快速地跑来跑去。
它们两个搭配起来，就像是一对好搭档，一个负责稳稳地保存数据，一个负责快速地处理数据的临时周转。
3. 外设接口。
外设接口那可真是五花八门呀。
有像[接口1名称，如USB接口]这样的大众明星接口，大家都认识它，能方便地连接各种外部设备，像鼠标、键盘这些小伙伴。
还有[接口2名称，如SPI接口]这种比较专业的接口，它就像是一个幕后英雄，默默地连接着一些特殊的传感器或者芯片，让整个系统能够获取更多的信息。
三、软件架构设计。
1. 操作系统选择。
操作系统这事儿我可琢磨了好久。
最后决定用[操作系统名称]。
这个操作系统就像是一个超级大管家，把所有的软件和硬件资源都管理得井井有条。
它比较小巧玲珑，不会占用太多的资源，就像一个很会节省空间的小房子。
而且它的实时性很强，就像一个严格遵守时间的小闹钟，什么时候该做什么事儿，都安排得明明白白的。
芯片架构是什么
芯片架构是什么芯片架构（Chip architecture）是指芯片设计中的整体结构和组织方式。
它是对芯片的功能、性能、功耗、布局以及连接等方面进行有效组织和规划的过程。
芯片架构关乎着芯片的性能和功能，并直接影响着芯片设计的难易程度、成本、功耗以及市场竞争力等。
芯片架构既包括硬件架构（包括处理器核心、缓存、内存控制器、输入输出接口等），也包括软件架构（包括操作系统支持、编程模型、指令集等）。
它具体包括如下几个方面的内容：1. 指令集架构（Instruction Set Architecture, ISA）：指令集架构是指芯片中能够被执行的指令的集合和对这些指令的操作和编码规则的定义。
常见的指令集架构有x86、ARM等。
指令集架构的选择对芯片的兼容性、运行速度以及开发环境等方面有很大的影响。
2. 处理器核心架构：处理器核心是芯片的核心组成部分，负责执行指令并完成数据处理任务。
不同的处理器核心架构对应不同的寄存器组织方式、运算逻辑、流水线结构等。
一些常见的处理器核心架构有ARM Cortex、Intel x86等。
3. 内存架构：内存架构是指芯片中用于储存数据和指令的内存体系结构。
包括片上静态随机存取存储器（SRAM）、片上动态随机存取存储器（DRAM）以及其他辅助存储器等。
内存架构的设计关乎着芯片的读写速度、容量以及功耗等性能指标。
4. 总线架构：总线是CPU与内存、输入输出设备等之间进行数据传输的主要通道。
总线架构主要定义了数据在总线上传输的方式和协议。
不同的总线架构有不同的带宽、传输速度和支持的设备类型等特点。
常见的总线架构有PCI、USB、Ethernet等。
5. 输入输出架构：输入输出架构定义了芯片与外部设备之间进行数据交换的方式和协议。
它包括各种接口标准和控制器，如UART、SPI、I2C、HDMI等。
输入输出架构的设计对芯片的外设支持能力以及连接方式有很大的影响。
在进行芯片架构设计时，需要考虑一系列因素，包括但不限于以下几点：1. 功能需求：芯片的功能需求是设计芯片架构的出发点。
(完整版)STC89C51芯片资料
3.1.1STC89C51芯片及最小系统介绍：STC89C51是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有4K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
2.3.1.1主要功能列举1、拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash2、晶片内部具时钟振荡器（传统最高工作频率可至 12MHz）3、内部程序存储器（ROM）为 4KB4、内部数据存储器（RAM）为 256字节5、32 个可编程I/O 口线6、8 个中断向量源7、两个 16 位定时器/计数器8、三级加密程序存储器9、全双工UART串行通道10、低功耗空闲和掉电模式；11、掉电后中断可唤醒；12、看门狗定时器；13、双数据指针；14、掉电标识符。
2.3.1.2 各引脚功能VCC：STC89C51电源正端输入，接+5V。
GND：电源地端。
XTAL1: 单芯片系统时钟的反相放大器输入端。
XTAL2：系统时钟的反相放大器输出端，一般在设计上只要在 XTAL1 和XTAL2 上接上一只石英振荡晶体系统就可以动作了，此外可以在两引脚与地之间加入一 20PF 的小电容，可以使系统更稳定，避免噪声干扰而死机。
RESET：STC89C51的重置引脚，高电平动作，当要对晶片重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器之内容均被设成已知状态，并且至地址0000H处开始读入程序代码而执行程序。
EA/Vpp："EA"为英文"External Access"的缩写，表示存取外部程序代码之意，低电平动作，也就是说当此引脚接低电平后，系统会取用外部的程序代码（存于外部EPROM中）来执行程序。
单片机实用教程_11 嵌入式系统
1. 高度集成性 2. 应用专用性
11.1.2 嵌入式系统的特点
是多种技术和知识高度集成的系统，是硬件和软件 高度集成的系统,是将系统和应用高度集成的技术。 它为特定的应用服务的,和具体应用有结合一起。使 得其应用广泛，种类繁多。
3. 软件固化性
软件作为固件,固化在ROM中，程序直接在ROM芯
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11.2.3 微控制器 MCU
微 控 制 器 (MCU) 技 术 , 即 单 片 机 (Single Chip Microcomputer)技术。嵌入式应用是从单片机开始。 随着 VLSI 技术发展 , 将 CPU 、一定容量存储器和定时 器、接口等集成在一个芯片中,就形成了单片机。只用 单片机和少量外围电路就构成实用的嵌入式机系统。 1974年美国仙童(Fairchild)公司首先推出8位单片机 F8,1976 年开始 ,Intel 公司 MCS-51 为代表 , 相继诞生了 Intel公司8051系列、Motorola公司MC6801、MC6805 系列、Zilog公司Z8系列等8位单片机。1982年以后,推 出了16位单片机。90年代以来,各大公司相继发展成系 列单片机产品,单片机的应用越来越广泛。
11.1.1 嵌入式系统的定义 根据IEEE定义, 嵌入式系统(Embedded System) 是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行 的装置”(devices used to control ,monitor ,or assist the operation of equipment .machinery or plants. ）。 普遍认可的定义是： 嵌入式系统是计算机系统软件和硬件的综合体, 以应用为中心, 以计算机技术为基础,软件、硬件可 裁减, 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、 功耗严格要求的专用计算机系统。