第3章常用嵌入式ARM芯片
《嵌入式ARM教案》课件
《嵌入式ARM教案》PPT课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域强调嵌入式系统与传统计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的发展回顾嵌入式系统的发展历程探讨未来嵌入式系统的发展趋势1.3 嵌入式系统的组成部分介绍嵌入式系统的硬件和软件组成解释嵌入式系统中的核心部件：中央处理器（CPU）第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的成立和发展历程讲解ARM处理器的命名规则和版本更新2.2 ARM处理器的特点阐述ARM处理器的架构和指令集特点强调ARM处理器的功耗、性能和成本优势2.3 ARM处理器的应用领域分析ARM处理器在不同领域的应用案例展望ARM处理器在未来的应用前景第三章：ARM指令集和编程3.1 ARM指令集概述介绍ARM指令集的分类和特点讲解ARM指令的格式和操作码3.2 ARM指令的执行过程分析ARM指令的取指、译码、执行和写回过程解释ARM指令的流水线结构和流水线优化3.3 ARM编程实例介绍ARM编程的基本方法和技巧提供简单的ARM编程实例，让学员了解编程过程第四章：嵌入式系统设计和开发流程4.1 嵌入式系统设计原则讲解嵌入式系统设计的关键原则强调嵌入式系统设计的灵活性和可扩展性4.2 嵌入式系统开发流程介绍嵌入式系统开发的各个阶段阐述各阶段的主要任务和注意事项4.3 嵌入式系统开发工具和环境讲解常用的嵌入式系统开发工具和软件介绍嵌入式系统开发环境搭建的步骤和方法第五章：嵌入式系统硬件设计5.1 嵌入式系统硬件设计概述介绍嵌入式系统硬件设计的基本要求强调嵌入式系统硬件设计的可靠性和稳定性5.2 嵌入式系统硬件模块设计讲解嵌入式系统中的主要硬件模块分析各个模块的功能和相互之间的关系5.3 嵌入式系统硬件设计实例提供嵌入式系统硬件设计实例让学员了解硬件设计过程和注意事项第六章：嵌入式系统软件开发6.1 嵌入式操作系统概述介绍嵌入式操作系统的概念和分类强调嵌入式操作系统在嵌入式系统中的重要性6.2 嵌入式操作系统原理讲解嵌入式操作系统的核心组件和工作原理解释嵌入式操作系统的任务调度和资源管理6.3 嵌入式软件开发介绍嵌入式软件开发的基本方法和技巧提供嵌入式软件开发实例，让学员了解开发过程第七章：嵌入式系统应用案例分析7.1 嵌入式系统在工业控制中的应用分析嵌入式系统在工业控制领域的应用案例强调嵌入式系统在提高工业生产效率方面的作用7.2 嵌入式系统在消费电子中的应用讲解嵌入式系统在消费电子领域的应用案例探讨嵌入式系统在智能家居、可穿戴设备等领域的应用前景7.3 嵌入式系统在其他领域的应用介绍嵌入式系统在医疗、交通、教育等领域的应用案例展望嵌入式系统在未来各个领域的发展趋势第八章：嵌入式系统安全与防护8.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍嵌入式系统面临的安全威胁和攻击手段8.2 嵌入式系统安全防护策略阐述嵌入式系统安全防护的技术和方法强调安全防护策略在提高嵌入式系统安全性方面的作用8.3 嵌入式系统安全案例分析分析典型的嵌入式系统安全案例让学员了解嵌入式系统安全防护的实践应用第九章：嵌入式系统发展趋势与挑战9.1 嵌入式系统技术发展趋势分析嵌入式系统技术的发展趋势强调创新技术和新兴领域对嵌入式系统的影响9.2 嵌入式系统面临的挑战讲解嵌入式系统在发展过程中面临的挑战探讨应对挑战的方法和策略9.3 我国嵌入式系统发展现状与展望介绍我国嵌入式系统发展的现状展望我国嵌入式系统未来的发展前景第十章：总结与展望10.1 课程回顾总结本课程的主要内容和知识点强调嵌入式ARM教案在实际应用中的重要性10.2 实践与思考鼓励学员在实际工作中运用嵌入式ARM教案的知识提出针对性的思考题，引导学员深入思考和探索10.3 未来展望展望嵌入式系统领域的未来发展趋势强调继续学习和不断提升自身能力的重要性重点解析本文教案主要围绕嵌入式ARM系统进行讲解，涵盖了嵌入式系统的概述、ARM 处理器简介、ARM指令集和编程、嵌入式系统设计和开发流程、嵌入式系统硬件设计、嵌入式系统软件开发、嵌入式系统应用案例分析、嵌入式系统安全与防护、嵌入式系统发展趋势与挑战以及课程总结与展望等内容。
嵌入式系统原理第三章习题(1)
第三章第一次作业1. ARM寻址方式有几种？举例说明ARM如何进行不同方式的寻址。
1).寄存器寻址；如MOV R1, R22).立即寻址；如MOV R0, #0xFF003).寄存器移位寻址；如MOV R0, R2, LSL #34).寄存器间接寻址；如LDR R1, [R2]5).基址加偏址寻址；如LDR R2, [R3,#0x0C]6).多寄存器寻址；如LDMIA R1!, {R2-R4,R6}7).堆栈寻址；如STMFD SP!, {R1-R7,LR}8).相对寻址。
如BL SUBR12. 简述ARM指令分类及指令格式形式。
ARM指令集可以分为6大类：数据处理指令、Load/Store指令、跳转指令、程序状态寄存器处理指令、协处理器指令和异常产生指令。
ARM指令的基本格式为：<opcode> {<cond>} {S} <Rd> ,<Rn>{,<operand2>}其中，opcode为操作码；cond为可选的条件码；S为可选后缀；Rd为目标寄存器；Rn为存放第1个操作数的寄存器；operand2为第2个操作数。
3. 假设R0的内容为0x8000,寄存器R1、R2的内容分别为0x01与0x10,存储器中所有存储单元的内容均为0xFF。
连续执行下述两条指令后,存储器及寄存器的内容如何变化？STMIB R0!, {R1, R2}LDMIA R0!, {R1, R2}存储器里内容为：R0→0x80000x80040x8008 →R10x800C →R2R0’→0x80100x8014寄存器里内容为：R0 ←0x8010R1 ←0x10R2 ←0xFF4. ARM处理器如何进入和退出Thumb指令模式？用汇编语言实现ARM状态和Thumb状态互相的切换。
进入Thumb模式：有2种方法。
一种是执行一条交换转移指令BX，将指令中的目标地址寄存器的最低位置1，并将其他位的值放入程序计数器PC，则可以进入Thumb指令。
ARM芯片
ARM芯片ARM芯片是一种广泛应用于移动设备、物联网和嵌入式系统中的微处理器架构。
ARM（Advanced RISC Machines）公司是一家总部位于英国的半导体公司，专门设计和许可ARM架构的芯片和技术。
ARM芯片以其低功耗、高性能和灵活性而闻名，成为移动设备行业的主要选择。
ARM架构的设计理念主要基于精简指令集计算（RISC）的原则。
这种架构采用了简洁的指令集和较小的指令字长，使得处理器能够更高效地执行指令，提高性能和能效比。
相较于复杂指令集计算（CISC）的架构，ARM芯片更加适用于移动设备等功耗敏感的应用场景。
ARM芯片在移动设备领域的应用非常广泛。
从智能手机到平板电脑，从可穿戴设备到智能家居，ARM芯片几乎成为了移动设备的标配。
凭借其低能耗和高性能的特点，ARM芯片不仅能够提供出色的用户体验，还能延长设备的电池寿命。
物联网是另一个重要应用领域，ARM芯片为物联网设备提供了强大的计算和通信能力。
物联网设备通常需要小巧、低功耗的芯片来保证其长时间的稳定运行，而ARM芯片正好满足了这些要求。
无论是智能家居设备、智能穿戴设备还是工业自动化设备，ARM芯片都能提供高性能和低功耗的解决方案。
嵌入式系统也是ARM芯片的另一个主要应用领域。
嵌入式系统是指集成了计算、通信和控制功能的特定设备，例如汽车电子、控制器和医疗仪器等。
对于嵌入式系统来说，可靠性和实时性是至关重要的，而ARM芯片通过其灵活的架构和强大的计算能力，为嵌入式系统提供了稳定可靠的解决方案。
除了以上应用领域，ARM芯片还广泛用于网络设备、数据中心和机器学习等领域。
虽然ARM芯片在过去更多地用于低功耗的移动设备，但近年来，随着ARM架构的不断演进和ARM芯片性能的提升，其在高性能计算、人工智能和大数据处理等领域的应用也越来越受到关注。
ARM芯片的成功离不开ARM公司的合作伙伴生态系统。
ARM公司与众多半导体公司合作，许可其架构和技术，并且提供了丰富的开发工具和资源。
嵌入式ARM的名词解释
嵌入式ARM的名词解释嵌入式系统已经成为现代科技领域中不可或缺的一部分。
它们的应用范围涵盖了从智能手机到家用电器、从汽车到医疗设备等各个领域。
而在嵌入式系统的背后，ARM架构是一项重要的技术，嵌入式ARM的名词解释将会带领你深入理解这一概念。
一、ARM（Advanced RISC Machines）架构首先，我们需要明确ARM是什么。
ARM并不是指一种特定的处理器芯片，而是一种处理器架构，也可以理解为一种设计思想。
它的特点是精简指令集（RISC）和低功耗高性能的结合。
ARM架构的优点在于处理器的核心部分，它只占用了相对较小的硅片面积，因此能够在有限的空间内提供高效能的运算。
ARM架构主要以许可形式授权给其他集成电路设计厂商进行生产。
二、嵌入式系统嵌入式系统是指嵌入了计算机系统并且用于特定功能的电子产品。
区别于一般计算机系统，嵌入式系统的规模通常较小，但功耗以及性能要求非常高。
它们被设计成将一些特定功能嵌入到其他设备中，以提供更高效的工作方式和更丰富的用户体验。
三、嵌入式ARM的应用在嵌入式系统领域，ARM架构已经成为首选的处理器架构之一。
它在各种嵌入式设备中得到广泛应用，如智能手机、平板电脑、路由器、数字相机、游戏机等等。
由于ARM处理器节能高效的特性，它能够满足嵌入式系统对功耗和性能平衡的要求。
四、SoC（System on Chip）SoC是指将所有的计算机系统功能集成到一块芯片中的解决方案。
也就是说，通过SoC，整个系统包括处理器核心、内存、输入输出接口以及其他必要的硬件部件，都被集成到一块芯片上，以实现高度的集成度和紧凑的设计。
嵌入式ARM系统通常采用SoC的形式，因为它能够在较小的尺寸和功耗限制下提供全面的计算功能。
五、ARM处理器系列ARM架构下有多个不同的处理器系列可供选择，每个系列都具有不同的特点和应用场景。
比较常见的系列有Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M系列。
ARM芯片介绍
ARM芯片介绍ARM芯片，全称Advanced RISC Machine，是一种现代化的计算机处理器芯片。
它简洁而高效的设计使得它被广泛地应用于许多计算机和电子设备中。
ARM芯片的创造者是Acorn Computer Limited公司，但它现在已经成为了一家独立的公司。
ARM公司生产的芯片被广泛地应用在智能手机、平板电脑、网络路由器等众多设备上。
在智能手机和平板电脑等便携式设备中，ARM芯片被广泛使用，因为它们体积小、功耗低、性能高。
ARM芯片的成功得益于它的低功耗设计，这使得它可以在计算能力和能耗之间找到一个很好的平衡点。
ARM芯片与传统的芯片有很大不同。
ARM芯片使用精简指令集(RISC)架构进行设计，这意味着芯片具备不同于传统芯片的指令集。
ARM芯片采用了简化的指令集，这使得芯片的设计更高效、更流畅。
在ARM芯片中，一个指令只完成一个操作，这使得指令的执行更快而且更可靠。
ARM芯片还采用了低功耗设计，这意味着芯片的工作电压较低，这就需要更少的电能来完成任务，因此这芯片的电池寿命也更长。
此外，ARM芯片还使用了芯片复用技术，这使得芯片的面积更小，因此芯片所需的成本也更低。
ARM芯片的目标是实现多种应用的可扩展芯片设计，这使得ARM芯片在不同的应用中具备非常高的适应性。
无论是用于手机还是大型服务器，ARM芯片都具备很强的优势。
一些知名的ARM芯片包括Cortex-M，这个系列针对的是低功耗领域，包括Wi-Fi芯片、传感器等设备。
Cortex-A系列针对高性能处理器应用，包括智能手机和平板电脑等设备。
Cortex-R系列是针对实时系统开发的。
以上三个系列均支持用于嵌入式系统的ARM指令集。
总而言之，ARM芯片具备很强的应用能力，它在移动设备、嵌入式系统、服务器等领域中都具备很强的优势。
采用ARM芯片的优点包括高效性、低功耗、灵活性等，这些都是ARM芯片被广泛应用的原因。
随着技术的不断发展，ARM芯片的功能和应用范围将会不断拓展，它将继续发挥重要的作用。
arm 芯片
arm 芯片ARM芯片是英国公司ARM Holdings研发的一种低功耗、高性能的微处理器架构。
ARM芯片具有低功耗、高性能和高度可靠性等特点，被广泛应用于智能手机、平板电脑、物联网设备和其他嵌入式系统中。
首先，ARM芯片具有高性能和低功耗的特点。
ARM芯片采用了精简指令集（RISC）架构，简化了处理器的指令集，提高了指令的执行效率。
此外，ARM芯片使用了高度优化的管道架构，能够同时执行多个指令，提高了处理能力。
同时，ARM芯片还采用了低功耗设计，通过降低电压和时钟频率来减少功耗，延长电池寿命。
其次，ARM芯片在移动设备上具有广泛的应用。
由于ARM芯片具有高性能和低功耗的特点，它在智能手机和平板电脑中得到了广泛的应用。
ARM芯片能够提供充足的处理能力，使得用户能够流畅地运行各种应用程序和游戏。
与此同时，ARM芯片的低功耗设计也使得移动设备能够持久工作，不用频繁充电。
此外，ARM芯片还广泛应用于物联网设备。
物联网设备通常需要具备低功耗和高度可靠性的特点，以满足长时间运行和连续监测的要求。
ARM芯片能够满足这些需求，提供长时间稳定运行，并支持各种无线通信协议，如WiFi、蓝牙和LoRa等。
另外，ARM芯片还支持多核处理器架构。
由于ARM芯片的高性能和低功耗特点，它可以通过多核处理器架构来提高处理能力。
多核处理器可以将不同的任务分配到不同的核心上并行执行，提高整体的性能，适用于大型服务器和高性能计算环境。
最后，ARM芯片具有开放的生态系统。
ARM架构不仅被ARM Holdings公司自家生产的芯片所使用，还被授权给其他公司生产和定制芯片。
这使得ARM架构的芯片能够有更广泛的应用和更多的产品选择。
ARM芯片也得到了全球范围内的开发者和生态系统的支持，有大量的软件和开发工具可用，方便开发者进行应用程序的开发和优化。
总结起来，ARM芯片是一种低功耗、高性能和高度可靠性的微处理器架构，适用于各种移动设备、物联网设备和其他嵌入式系统。
嵌入式中arm名词解释
嵌入式中arm名词解释
嘿，朋友！你知道什么是嵌入式中的 arm 吗？这可真是个超级重要
的东西啊！就好比汽车里的发动机，没有它车子可跑不起来呀！arm 呢，其实就是一种处理器架构啦。
想象一下，你有一台超级厉害的小机器，它要做各种各样复杂又精
细的任务，这时候就需要一个强大的“大脑”来指挥，arm 就是这个厉害
的“大脑”哟！比如你的手机、智能手表，甚至一些智能家居设备里，
都有 arm 的身影呢。
我记得有一次，我和几个朋友在讨论智能设备，就说到了 arm。
一
个朋友好奇地问：“这 arm 到底有啥了不起的呀？”另一个朋友马上接话：“嘿，你可别小瞧它，没有它，你的手机能那么流畅地运行各种软
件吗？”可不是嘛！arm 就像是一个默默工作的小英雄，在背后支撑着
这些设备的运行呢。
arm 具有很多优点呀，它功耗低，这就像一个很会节约能量的小能手，能让设备长时间工作而不用频繁充电。
而且它性能也很不错，能
快速处理各种数据和任务，就像一个跑步很快的运动员，能迅速到达
终点完成任务。
它还具有高度的可扩展性，就如同乐高积木一样，可以根据不同的
需求组合出不同的功能。
你看现在科技发展得多快呀，各种新的应用
和功能不断涌现，arm 就能很好地适应这种变化。
总之，arm 在嵌入式领域中那可是至关重要的呀！没有它，我们的智能生活可就没那么精彩啦！所以呀，可千万不能小看了 arm 哦！。
《嵌入式ARM教案》课件
《嵌入式ARM教案》课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域解释嵌入式系统与通用计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的历史与发展概述嵌入式系统的发展历程介绍嵌入式系统在不同领域的应用发展情况1.3 嵌入式系统的组成与架构讲解嵌入式系统的常见架构介绍嵌入式系统的主要组成部分及其作用1.4 嵌入式系统的优势与挑战阐述嵌入式系统的优势分析嵌入式系统面临的挑战和发展趋势第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的起源和发展历程讲解ARM处理器的发展阶段和产品系列2.2 ARM处理器的特点与优势阐述ARM处理器的特点分析ARM处理器在嵌入式系统中的应用优势2.3 ARM处理器的架构与工作原理讲解ARM处理器的架构设计介绍ARM处理器的工作原理和指令集2.4 ARM处理器的选型与评估指导如何选择合适的ARM处理器介绍评估ARM处理器性能的方法和指标第三章：嵌入式操作系统基础3.1 嵌入式操作系统的概念与分类解释嵌入式操作系统的定义和分类介绍常见的嵌入式操作系统及其特点3.2 嵌入式操作系统的核心功能与架构讲解嵌入式操作系统的核心功能阐述嵌入式操作系统的常见架构设计3.3 嵌入式操作系统的移植与优化介绍嵌入式操作系统移植的基本步骤讲解嵌入式操作系统的优化方法和技巧3.4 嵌入式操作系统的应用与案例分析分析嵌入式操作系统在实际应用中的案例探讨嵌入式操作系统的发展趋势和挑战第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 嵌入式系统设计的基本原则介绍嵌入式系统设计的重要原则讲解设计过程中需要考虑的因素4.2 嵌入式系统硬件设计讲解嵌入式系统硬件设计的基本步骤和方法介绍硬件选型和硬件设计中的注意事项4.3 嵌入式系统软件设计阐述嵌入式系统软件设计的基本步骤和方法讲解软件开发工具和编程语言的选择4.4 嵌入式系统开发的流程与实践介绍嵌入式系统开发的典型流程分析实际开发过程中需要注意的问题和实践经验第五章：嵌入式系统编程基础5.1 嵌入式编程语言概述介绍嵌入式编程的常用语言及其特点分析不同编程语言在嵌入式系统中的应用场景5.2 C语言编程基础讲解C语言的基本语法和编程技巧介绍C语言在嵌入式编程中的应用和实践5.3 汇编语言编程基础介绍汇编语言的基本概念和语法讲解汇编语言在嵌入式编程中的应用和实践5.4 嵌入式编程的实践技巧讲解嵌入式编程的常见技巧和注意事项分析实际项目中遇到的问题和解决方法《嵌入式ARM教案》课件第六章：嵌入式系统硬件接口与驱动6.1 嵌入式系统硬件接口概述介绍嵌入式系统中常见的硬件接口类型讲解硬件接口的工作原理和功能6.2 UART接口与驱动编程讲解UART接口的基本概念和功能介绍UART接口的驱动编程方法和实践6.3 I2C接口与驱动编程介绍I2C接口的基本概念和协议讲解I2C接口的驱动编程方法和实践6.4 SPI接口与驱动编程讲解SPI接口的基本概念和协议介绍SPI接口的驱动编程方法和实践第七章：嵌入式系统存储与文件系统7.1 嵌入式系统存储概述介绍嵌入式系统中常见的存储设备和技术讲解存储器接口和存储器控制器的选择7.2 NAND闪存与驱动编程介绍NAND闪存的基本概念和特点讲解NAND闪存的驱动编程方法和实践7.3 NOR闪存与驱动编程讲解NOR闪存的基本概念和特点介绍NOR闪存的驱动编程方法和实践7.4 文件系统的设计与实现讲解嵌入式文件系统的设计原理介绍常见嵌入式文件系统的实现方法和实践第八章：嵌入式系统网络通信8.1 嵌入式系统网络通信基础介绍嵌入式系统网络通信的基本概念和技术讲解网络通信协议和网络架构8.2 TCP/IP协议栈与嵌入式网络应用讲解TCP/IP协议栈的基本原理和组成介绍基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络应用实践8.3 Wi-Fi通信模块与驱动编程介绍Wi-Fi通信模块的基本概念和功能讲解Wi-Fi通信模块的驱动编程方法和实践8.4 蓝牙通信模块与驱动编程讲解蓝牙通信模块的基本概念和功能介绍蓝牙通信模块的驱动编程方法和实践第九章：嵌入式系统实时性与调度策略9.1 嵌入式系统实时性概述讲解嵌入式系统实时性的概念和重要性介绍实时系统的分类和实时性要求9.2 嵌入式调度策略与算法讲解嵌入式系统的调度策略和算法分析不同调度策略的优缺点和适用场景9.3 实时操作系统（RTOS）简介介绍实时操作系统的基本概念和特点讲解RTOS在嵌入式系统中的应用和实践9.4 实时调度器的实现与优化讲解实时调度器的实现方法和流程介绍调度器的优化技巧和注意事项第十章：嵌入式系统项目管理与实践10.1 嵌入式系统项目管理概述介绍嵌入式系统项目管理的概念和重要性讲解项目管理工具和方法在嵌入式系统中的应用10.2 项目需求分析与规划讲解项目需求分析和规划的方法介绍需求文档编写和项目进度管理的实践经验10.3 嵌入式系统开发的实践技巧讲解嵌入式系统开发中的实践技巧和注意事项分享实际项目开发中的经验和最佳实践10.4 项目验收与维护介绍项目验收的标准和方法讲解项目维护和升级的策略与实践《嵌入式ARM教案》课件第十一章：嵌入式系统安全与加密技术11.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍常见的嵌入式系统安全威胁和攻击手段11.2 加密技术在嵌入式系统中的应用介绍加密技术的基本原理和算法讲解加密技术在嵌入式系统中的应用场景和实践11.3 安全存储与传输讲解如何在嵌入式系统中实现安全存储和传输介绍常见的加密存储和传输技术及其实现方法11.4 安全认证与授权讲解嵌入式系统中的安全认证和授权机制介绍常见的认证和授权方法及其在嵌入式系统中的应用第十二章：物联网与嵌入式系统的融合12.1 物联网概述介绍物联网的概念、架构和应用领域讲解物联网与嵌入式系统的关联和融合趋势12.2 物联网协议与技术讲解物联网中常用的通信协议和技术介绍物联网协议栈和网络架构12.3 物联网在嵌入式系统中的应用案例分析物联网在嵌入式系统中的应用案例探讨物联网技术在嵌入式系统中的实践经验和挑战12.4 物联网安全与隐私保护讲解物联网安全的重要性和挑战介绍物联网中的安全技术和隐私保护措施第十三章：嵌入式系统在智能家居的应用13.1 智能家居系统概述介绍智能家居系统的概念、架构和应用讲解智能家居系统与嵌入式系统的关联和融合13.2 智能家居设备与控制讲解智能家居设备的选择和控制方法介绍智能家居设备的嵌入式系统设计和开发实践13.3 智能家居平台的构建与优化讲解智能家居平台的构建方法和实践介绍智能家居平台的优化技巧和注意事项13.4 智能家居安全与隐私保护讲解智能家居系统中的安全问题和隐私保护需求介绍智能家居系统中的安全技术和隐私保护措施第十四章：嵌入式系统在工业控制的应用14.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念、架构和应用领域讲解嵌入式系统在工业控制中的应用和重要性14.2 工业控制设备与接口讲解工业控制设备的选择和接口技术介绍工业控制设备的嵌入式系统设计和开发实践14.3 工业控制协议与通信讲解工业控制中常用的通信协议和技术介绍工业控制协议的实现和通信实践14.4 工业控制系统的安全性与优化讲解工业控制系统中的安全问题和优化需求介绍工业控制系统中的安全技术和优化措施第十五章：嵌入式系统在自动驾驶的应用15.1 自动驾驶系统概述介绍自动驾驶系统的概念、架构和应用前景讲解嵌入式系统在自动驾驶中的应用和挑战15.2 自动驾驶感知与决策讲解自动驾驶系统中的感知技术和决策算法介绍嵌入式系统在自动驾驶感知和决策中的应用15.3 自动驾驶控制与执行讲解自动驾驶系统中的控制技术和执行策略介绍嵌入式系统在自动驾驶控制和执行中的应用15.4 自动驾驶安全与伦理问题讲解自动驾驶系统中的安全问题和伦理挑战介绍自动驾驶系统中的安全技术和伦理指导原则重点和难点解析1. 嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。
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ASB （Advanced System Bus）
同AHB相比，它数据宽度要小一些，它支 持的典型数据宽度为8位、16位、32位。 它的主要特征如下： 流水线方式 数据突发传送 ...
APB(the Advanced Peripheral Bus)
是本地二级总线（local secondary bus ）， 通过桥和AHB/ASB相连。它主要是为了满 足不需要高性能流水线接口或不需要高带 宽接口的设备的互连 如UART、定时器/PWM、通用外围部件、 专用外围部件等 时钟分频后使用
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时钟模块
1、时钟模块为系统提供同步工作信号，其稳定性直 接关系到系统的工作稳定性。通常包括频率较高的系 统主时钟（16.9344 MHz）和频率较低的实时时钟 （32.768 KHz） 。 2、经锁相环后得到F/H/P/UCLK四组时钟信号：
FCLK：ARM920T内核 HCLK：AHB总线、存储器控制器、中断控制器、LCD 控制器、DMA控制器和USB主机模块 PCLK：访问APB总线的外设，如I2C，PWM定时器等 UCLK：USB模块需要的48 MHz时钟
协处理器
CP0：用于DSP处理，更好的处理多媒体信息， 包含一个40位累加器，并增加了8条新的指令。 CP1：用于无线MMX指令数据传输和状态控制等 CP6：为PXA27X新增的协处理器，主要用于减 少访问中断控制寄存器的时间。 CP14：用于系统的性能监视、时钟管理、电源 管理和软件调试 CP15：用于MMU控制
preview quick shot mode : 2048*2048 quick video mode: High quality video capture
LCD Interface
硬件转换 颜色，取代软件的功能，提高了 性能。 支持2，4，8，16，18，24BIT 点时钟支持 25.4khz到 52.0Mhz 可以编程插入等待时钟 可以编程改变时钟极性 支持OVERLAY 显示 内部集成7通道DMA
3、基于ARM926EJ的 S3C24A0
S3C24A0的增加功能：
增加USB1.1的2个主接口和1个设备接口、Modem 接口、JPEG硬件编/解码加速器、最大支持4096* 4096的摄像头和2048*2048的缩放解码接口， AC97音频解码接口，以及MPEG-4编/解码接口。 最高主频200MHz；NAND Flash启动MMU支持 WinCE\Linux\Symbian等嵌入式操作系统。 特别适合多媒体方面的应用。
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2、基于ARM7的S3C44B0X
特点： *没有MMU， *具有丰富的 外围接口， *支持伪彩的 LCD， 适用于通用的 嵌入式领域。
S3C44B0X Configure
2.5V ARM7TDMI with 8Kcache ; Internal SRAM;LCD Controller； 2-ch UART with handshake(16-byte FIFO) / 1-ch SIO； 2-ch general DMAs / 2-ch peripheral DMAs with external request pins； External memory controller (chip select logic, FP/ EDO/SDRAM controller)； 5-ch PWM timers & 1-ch internal timer； Watch Dog Timer； 71 general purpose I/O ports / 8-ch external interrupt source； RTC with calendar function；8-ch 10-bit ADC； 1-ch multi-master IIC-BUS controller； 1-ch IIS-BUS controller； Sync. SIO interface and On-chip clock generator with PLL.。
MMX™: Performance
Play a video while listening to an MP3
Quick Capture
支持宽范围的摄像头感应器 支持 quick capture technology
quick view mode: low power，real-time
SIMD Elevate Performance
1.Same multimedia performance as Intel®XScale™microarchitecture at lower processor speed* 2.Faster performance at the sameprocessor speed*3.More CPU headroom for better quality contentMPEG-4 CIF resolution video decode example**:–Benefit: 50% decrease in CPU speed*
电源模块
电源模块是系统工作的能量来源，其电压、纹波、 内阻和驱动能力等性能直接影响到系统工作的稳定 性，因此电源模块在系统设计中至关重要。
电源电压一定要在系统需求的范围之内
电源的驱动能力一定要能满足整个系统的功率需求 电源纹波和电路干扰的处理 设计PCB时需对模拟电源和数字电源进行物理上的隔离
ARM嵌入式系统基础与实践3
罗志会 Email:zhihui_luo@
第三章 常用嵌入式ARM 芯片
本章内容 AMBA总线介绍。 Samsung公司的ARM介绍。 Intel公司的ARM介绍。 本章重点 AMBA总线。 Intel公司的ARM介绍。 本章难点 Intel公司的ARM介绍。
3.1 AMBA总线介绍
ARM研发的AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)提供一种特殊的机制，可将RISC处理 器集成在其它IP芯核和外设中，2.0版AMBA标准定 义了三组总线： AHB(AMBA高性能总线) ASB(AMBA系统总线) APB(AMBA外设总线) AHB和ASB一般用于高速模块之间通信，用于与系 统模块联系比较紧密的模块之间通信。 APB用于扩展口部分模块之间的通信，总线桥将 AHB/ASB上的地址、数据、控制信号解码传给APB， 有驱动作用。
XSBase270-EDR
Intel PXA27X
Multimedia Power consumption
PXA270
2003年第四季度推出,采用0.13um工艺，时钟达到 624MHz，在无线技术、多媒体、功耗、安全等方面 获得创新！
PXA270 Framework
Wireless MMX来自ARM核/ CPU片上 RAM
测试接口 控制
AHB或ASB DMA 控制器
外部总线 接口
桥路
UART 定时器
APB
并行接口
AMBA总线的逻辑结构图
AHB（Advanced Highperformance Bus）
应用于高性能、高时钟频率的系统模块，它 构成了高性能的系统骨干总线（ back-bone bus ）。它主要支持的特性是： 数据突发传输（ burst transfer ） 数据分割传输（ split transaction ） 流水线方式 更宽的数据总线宽度（最低32位，最高可达 1024位，但推荐不要超过256位） 时钟倍频后使用
SIMD
Intel IPP/GPP
IPP(Intel Integrated Performance Primitives) IPP里面各个函数的调用都采用C语言，而具体 的算法实现几乎都采用汇编语言。 主要集中应用在信号处理、图像处理、音/视频处 理、语音识别/处理、失量计算和矩阵运算等。 GPP(Graphics Performance Primitives) 提供一组丰富和强有力的2D和3D的图形函数来 优化Intel处理器。
3.3 Intel公司的ARM芯片
Intel的通信与应用处理器部分（包括ARM） 卖给Marvell
主产品X86架 构处理器；产 品线收缩，51 单片机采用专 利授权
华为 Vs.Intel ?
Intel XScale Family
XScale Framework
XScale特点
采用ARMv5TE指令集 分支目标缓冲器 无线MMX指令单元 IMMU和DMMU I-Cache和D-Cache 写缓冲器（8入口的高速FIFO） 协处理器 电源管理与性能监控 调试单元
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S3C2440片上资源
ARM920T核、工作频率400MHz，可支持533M； 16KB D-Cache， 16KB I-Cache，MMU，外存储器控 制器； LCD控制器（支持黑白、灰度、Color STN、TFT屏）， 触摸屏接口； NAND FLASH控制器，SD/MMC接口，4个DMA通道； 3通道UART、1个多主I2C总线控制器、1个IIS总线控 制器； 4通道PWM定时器及一个内部定时器； 117个通用I/O口； 24个外部中断源； 2个USB主/1个USB从；1个音频接口；1个以太网口； 8通道10位ADC；CMOS摄像头接口； 实时时钟及看门狗定时器等。
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S3C2440最小硬件系统
ARM微处理器； 电源模块，包括CPU 内核和I/O接口电源电 源； 时钟模块，包括系统 主时钟和实时时钟； 复位模块，包括系统 上电复位、手动复位 和内部复位； 存储器模块，包括程 序保存存储器和程序 运行存储器； JTAG调试接口模块。
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复位模块