嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题

嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题
嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题

嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题(厚学网)

设计以MCU为核心的嵌入式系统硬件电路需要根据需求分析进行综合考虑,需要考虑的问题较多,这里给出几个特别要注意的问题.

1、MCU的选择

选择MCU 时要考虑MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电电压、I/O 口电平、管脚数目以及MCU 的封装等因素。MCU 的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有5V、3.3V 以及 1.8V 超低电压供电模式。为了能合理分配MCU 的I/O资源,在MCU 选型时可绘制一张引脚分配表,供以后的设计使用。

2、电源

(1)考虑系统对电源的需求,例如系统需要几种电源,如24V、12V、5V或者3.3V等,估计各需要多少功率或最大电流(mA)。在计算电源总功率时要考虑一定的余量,可按公式“电源总功率=2×器件总功率”来计算。

(2)考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般允许电源波动幅度在±5% 以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求±1% 以内。

(3)考虑工作电源是使用电源模块还是使用外接电源。

3、普通I/O口

(1)上拉、下拉电阻:考虑用内部或者外部上/下拉电阻,内部上/下拉阻值一般在700Ω 左右,低功耗模式不宜使用。外部上/下拉电阻根据需要可选

10KΩ~1MΩ 之间。

(2)开关量输入:一定要保证高低电压分明。理想情况下高电平就是电源电压,低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平,但高低仍有较大压差,可考虑用A/D 采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点,要考虑分压电阻的选择,使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流,否则无法进行采样。

(3)开关量输出:基本原则是保证输出高电平接近电源电压,低电平接近地电平。I/O 口的吸纳电流一般大于放出电流。对小功率元器件控制最好是采用低电平控制的方式。一般情况下,若负载要求小于10mA,则可用芯片引脚直接控制;电流在10~100mA 时可用三极管控制,在100mA~1A 时用IC 控制;更大的电流则适合用继电器控制,同时建议使用光电隔离芯片。

4、A/D电路与D/A电路

(1)A/D电路:要清楚前端采样基本原理,对电阻型、电流型和电压型传感器采用不同的采集电路。如果采集的信号微弱,还要考虑如何进行信号放大。(2)D/A电路:考虑MCU 的引脚通过何种输出电路控制实际对象。

5、控制电路

对外控制电路要注意设计的冗余与反测,要有合适的信号隔离措施等。在评估设计的布板时,一定要在构件的输入输出端引出检测孔,以方便排查错误时测量。

6、考虑低功耗

低功耗设计并不仅仅是为了省电,更多的好处在于降低了电源模块及散热系统的成本。由于电流的减小也减少了电磁辐射和热噪声的干扰。随着设备温度的降低,器件寿命则相应延长,要做到低功耗一般需要注意以下几点:

(1)并不是所有的总线信号都要上拉。上下拉电阻也有功耗问题需要考虑。上下拉电阻拉一个单纯的输入信号,电流也就几十微安以下。但拉一个被驱动了的信号,其电流将达毫安级。所以需要考虑上下拉电阻对系统总功耗的影响。

(2)不用的I/O口不要悬空,如果悬空的话,受外界的一点点干扰就可能成为反复振荡的输入信号,而MOS器件的功耗基本取决于门电路的翻转次数。

(3)对一些外围小芯片的功耗也需要考虑。对于内部不太复杂的芯片功耗是很难确定的,它主要由引脚上的电流确定。例如有的芯片引脚在没有负载时,耗电大概不到1毫安,但负载增大以后,可能功耗很大。

7、考虑低成本

(1)正确选择电阻值与电容值。比如一个上拉电阻,可以使用4.5K-5.3K的电阻,你觉得就选个整数5K,事实上市场上不存在5K的阻值,最接近的是4.99K

(精度1%),其次是5.1K(精度5%),其成本分别比精度为20%的4.7K高4倍和2倍。20%精度的电阻阻值只有1、1.5、2.2、3.3、4.7、6.8几个类别(含10的整数倍);类似地,20%精度的电容也只有以上几种值,如果选了其它的值就必须使用更高的精度,成本就翻了几倍,却不能带来任何好处。

(2)指示灯的选择。面板上的指示灯选什么颜色呢?有些人按颜色选,比如自己喜欢蓝色就选蓝色。但是其它红绿黄橙等颜色的不管大小(5mm以下)封装如何,都已成熟了几十年,价格一般都在5毛钱以下,而蓝色却是近三四年才发明的,技术成熟度和供货稳定度都较差,价格却要贵四五倍。(注: 这一已经是几年前的看法了.)

(3)不要什么都选最好的。在一个高速系统中并不是每一部分都工作在高速状态,而器件速度每提高一个等级,价格差不多要翻倍,另外还给信号完整性问题带来极大的负面影响.

嵌入式系统硬件体系结构设计

一、嵌入式计算机系统体系结构 体系主要组成包括: 1. 硬件层 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM 、ROM 、Flash 等)、通用设备接口和I/O 接口(A/D 、D/A 、I/O 等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。 软件层功能层

2. 中间层 硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)或板级支持包(Board Support Package,BSP),它将系统上层软件与底层硬件分离开来,使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层 系统软件层由实时多任务操作系统(Real-time Operation System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层 功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。 硬件的设计 本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主,

嵌入式开发的必备知识

嵌入式开发的必备知识 嵌入式操作系统简介 嵌入式操作系统(EmbeddedSystem)是指以应用为中心、以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪、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。举例来说,大到油田的集散控制系统和工厂流水线,小到家用VCD机或手机,甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、硬盘、Modem等均是由嵌入式处理器控制的。 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set TopBox)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 为什么要学嵌入式软件开发?好处是什么? (1)目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面,是因为这一领域入门门槛较高,不仅要懂较底层软件(例如操作系统级、驱动程序级软件),对软件专业水平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高),而且必须懂得硬件的工作原理,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,很多软硬件技术出现时间不长或正在出现(如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等),掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺,身价自然就高,越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多数人无条件接触,这需要相应的嵌入式开发板和软件,另外需要有经验的人进行指导开发流程。

硬件电路设计过程经验分享

献给那些刚开始或即将开始设计硬件电路的人。时光飞逝,离俺最初画第一块电路已有3年。刚刚开始接触电路板的时候,与你一样,俺充满了疑惑同时又带着些兴奋。在网上许多关于硬件电路的经验、知识让人目不暇接。像信号完整性,EMI,PS设计准会把你搞晕。别急,一切要慢慢来。 1)总体思路。 设计硬件电路,大的框架和架构要搞清楚,但要做到这一点还真不容易。有些大框架也许自己的老板、老师已经想好,自己只是把思路具体实现;但也有些要自己设计框架的,那就要搞清楚要实现什么功能,然后找找有否能实现同样或相似功能的参考电路板(要懂得尽量利用他人的成果,越是有经验的工程师越会懂得借鉴他人的成果)。 2)理解电路。 如果你找到了的参考设计,那么恭喜你,你可以节约很多时间了(包括前期设计和后期调试)。马上就copy?NO,还是先看懂理解了再说,一方面能提高我们的电路理解能力,而且能避免设计中的错误。 3)没有找到参考设计? 没关系。先确定大IC芯片,找datasheet,看其关键参数是否符合自己的要求,哪些才是自己需要的关键参数,以及能否看懂这些关键参数,都是硬件工程师的能力的体现,这也需要长期地慢慢地积累。这期间,要善于提问,因为自己不懂的东西,别人往往一句话就能点醒你,尤其是硬件设计。 4)硬件电路设计主要是三个部分,原理图,pcb,物料清单(BOM)表。 原理图设计就是将前面的思路转化为电路原理图。它很像我们教科书上的电路图。pcb涉及到实际的电路板,它根据原理图转化而来的网表(网表是沟通原理图和pcb之间的桥梁),而将具体的元器件的封装放置(布局)在电路板上,然后根据飞线(也叫预拉线)连接其电信号(布线)。完成了pcb布局布线后,要用到哪些元器件应该有所归纳,所以我们将用到BOM表。 5)用什么工具? Protel,也就是altimuml容易上手,在国内也比较流行,应付一般的工作已经足够,适合初入门的设计者使用。 6)to be continued......

嵌入式系统最小系统硬件设计

引言 嵌入式系统是以应用为中心,软件硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202(内嵌ARM7TDMI 处理器内核)的嵌入式最小系统,围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。 嵌入式最小系统 根据IEEE的定义,嵌入式系统是:控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的,从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓,目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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。 嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下,能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心,具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等,保证嵌入式微处理器正常运行的系统,可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统,以ARM处理器为例,其构成模块及其各部分功能如图1所示,其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。 ?微处理器——采用了SEP3203; ?电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压,为部分外围芯片提供3.3V的工作电压; ?时钟模块(晶振)——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频,以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块,产生计数时钟,10MHz作为主时钟源; ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等; ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间,是系统代码运行的主要区域; ?JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问,通过该接口对系统进行调试、编程等,实现对程序代码的下载和调试; ?UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信; ?复位模块——实现对系统的复位;

硬件电路设计具体详解

2系统方案设计 2.1 数字示波器的工作原理 图2.1 数字示波器显示原理 数字示波器的工作原理可以用图2.1 来描述,当输入被测信号从无源探头进入到数字示波器,首先通过的是示波器的信号调理模块,由于后续的A/D模数转换器对其测量电压有一个规定的量程范围,所以,示波器的信号调理模块就是负责对输入信号的预先处理,通过放大器放大或者通过衰减网络衰减到一定合适的幅度,然后才进入A/D转换器。在这一阶段,微控制器可设置放大和衰减的倍数来让用户选择调整信号的幅度和位置范围。 在A/D采样模块阶段,信号实时在离散点采样,采样位置的信号电压转换为数字值,而这些数字值成为采样点。该处理过程称为信号数字化。A/D采样的采样时钟决定了ADC采样的频度。该速率被称为采样速率,表示为样值每秒(S/s)。A/D模数转换器最终将输入信号转换为二进制数据,传送给捕获存储区。 因为处理器的速度跟不上高速A/D模数转换器的转换速度,所以在两者之间需要添加一个高速缓存,明显,这里捕获存储区就是充当高速缓存的角色。来自ADC的采样点存储在捕获存储区,叫做波形点。几个采样点可以组成一个波形点,波形点共同组成一条波形记录,创建一条波形记录的波形点的数量称为记录长度。捕获存储区内部还应包括一个触发系统,触发系统决定记录的起始和终止点。 被测的模拟信号在显示之前要通过微处理器的处理,微处理器处理信号,包括获取信号的电压峰峰值、有效值、周期、频率、上升时间、相位、延迟、占空比、均方值等信息,然后调整显示运行。最后,信号通过显示器的显存显示在屏幕上。 2.2 数字示波器的重要技术指标 (1)频带宽度 当示波器输入不同频率的等幅正弦信号时,屏幕上显示的信号幅度下降3dB 所对应的输入信号上、下限频率之差,称为示波器的频带宽度,单位为MHz或GHz。

STM32硬件电路设计注意事项

STM32的基本系统主要涉及下面几个部分: 1、电源 1)、无论是否使用模拟部分和AD部分,MCU外围出去VCC和GND,VDDA、VSSA、Vref(如果封装有该引脚)都必需要连接,不可悬空; 2)、对于每组对应的VDD和GND都应至少放置一个104的陶瓷电容用于滤波,并接该电容应放置尽量靠近MCU; 2、复位、启动选择 1)、Boot引脚与JTAG无关。其仅是用于MCU启动后,判断执行代码的起始地址; 2)、在电路设计上可能Boot引脚不会使用,但要求一定要外部连接电阻到地或电源,切不可悬空; 3、调试接口 4、ADC 1)、ADC是有工作电压的,且与MCU的工作电压不完全相同。MCU工作电压可以到2.0V~3.6V,但ADC模块工作的电压在2.4V~3.6V。设计电路时需要注意。 5、时钟 1)、STM32上电默认是使用内部高速RC时钟(HSI)启动运行,如果做外部时钟(HSE)切换,外部时钟是不会运行的。因此,判断最小系统是否工作用示波器检查OSC是否有时钟信号,是错误的方法; 2)、RTC时钟要求使用的32.768振荡器的寄生电容是6pF,这个电容区别于振荡器外部接的负载电容; 5、GPIO 1)、IO推动LED时,建议尽量考虑使用灌电流的方式。 2)、在Stop等低功耗模式下,为了更省电,通常情况下建议GPIO配置为带上拉的输出模式,输出电平由外部电路决定; 6、FSMC 1)、对应100pin或144pin,FSMC的功能与I2C是存在冲突的,如果FSMC时钟打开,I2C 1的硬件模式无法工作。这在STM32F10xxx的勘误表中是有描述的。 ST官方推荐的几大主流开发板的原理图,在画电路的时候可以做为参考依据: 1、IAR https://www.360docs.net/doc/336949705.html, 1)、STM32F103RBT6 点击此处下载ourdev_606049.pdf(文件大小:208K)(原文件名:IAR_STM32_SK_revB.pdf)

嵌入式知识点整理

第一章 一:嵌入式系统基础知识 第二章 一:CM3 1.Cortex-M3 是一个32 位处理器内核。内部的数据路径是32 位的,寄存器是32 位的,存储器接口也是32 位的。CM3 采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线。 2.程序计数寄存器 R15 :程序计数寄存器,指向当前程序地址。 3.特殊功能寄存器 (1)程序状态字寄存器组(PSRs)记录ALU 标志(0 标志,进位标志,负数标志,溢出标志),执行状态,以及当前正服务的中断号; (2)中断屏蔽寄存器组:PRIMASK 失能所有的中断、FAULTMASK 失能所有的fault、BASEPRI 失能所有优先级不高于某个具体数值的中断; (3)控制寄存器(CONTROL ),定义特权状态(见后续章节对特权的叙述),并且决定使用哪一个堆栈指针; 4.Cortex-M3 处理器支持两种处理器的操作模式,还支持两级特权

操作。 两种操作模式:(1)处理者模式(handler mode) 异常服务例程的代码—包括中断服务(2)线程模式(thread mode)普通应用程序的代码; 两级特权:特权级和用户级,提供一种存储器访问保护机制,使得普通用户程序代码不能意外地,甚至是恶意地执行涉及到要害的操作。 复位后,处理器默认进入线程模式,特权级访问; a.在 CM3 运行主应用程序时(线程模式),既可以使用特权级, 也可 以使用用户级;但是异常服务例程必须在特权级下执行; b.在特权级下,程序可以访问所有范围的存储器,并且可以执行所 有指 令,包括切换到用户级; c.从用户级到特权级的唯一途径就是异常,用户级的程序必须执行 一条系统调用指令(SVC)触发 SVC 异常,然后由异常服务例程接管,如果批准了进入,则异常服务例程修改 CONTROL 寄存器,才能在用户级的线程模式下重新进入特权级; 5.异常以及异常类型 异常:在 ARM 编程领域中,凡是打断程序顺序执行的事件,都被称为异常(exception) 。包括:外部中断、不可屏蔽中断、指令执行了“非法操作”或者访问被禁的内存区间产生的各种错误 fault。

硬件电路设计基础知识

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硬件电子电路基础

第一章半导体器件 §1-1 半导体基础知识一、什么是半导体

半导体就是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。(导电能力即电导率)(如:硅Si 锗Ge等+4价元素以及化合物) 二、半导体的导电特性 本征半导体――纯净、晶体结构完整的半导体称为本征半导体。 硅和锗的共价键结构。(略) 1、半导体的导电率会在外界因素作用下发生变化 掺杂──管子 温度──热敏元件 光照──光敏元件等 2、半导体中的两种载流子──自由电子和空穴 自由电子──受束缚的电子(-) 空穴──电子跳走以后留下的坑(+) 三、杂质半导体──N型、P型 (前讲)掺杂可以显着地改变半导体的导电特性,从而制造出杂质半导体。 N型半导体(自由电子多) 掺杂为+5价元素。如:磷;砷 P──+5价使自由电子大大增加 原理: Si──+4价 P与Si形成共价键后多余了一个电子。 载流子组成:

o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由P提供的自由电子──数量多。 o空穴──少子 o自由电子──多子 P型半导体(空穴多) 掺杂为+3价元素。如:硼;铝使空穴大大增加 原理: Si──+4价 B与Si形成共价键后多余了一个空穴。 B──+3价 载流子组成: o本征激发的空穴和自由电子──数量少。 o掺杂后由B提供的空穴──数量多。 o空穴──多子 o自由电子──少子 结论:N型半导体中的多数载流子为自由电子; P型半导体中的多数载流子为空穴。 §1-2 PN结 一、PN结的基本原理 1、什么是PN结 将一块P型半导体和一块N型半导体紧密第结合在一起时,交界面两侧的那部分区域。

嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题

嵌入式硬件电路设计需要考虑的七大问题(厚学网) 设计以MCU为核心的嵌入式系统硬件电路需要根据需求分析进行综合考虑,需要考虑的问题较多,这里给出几个特别要注意的问题. 1、MCU的选择 选择MCU 时要考虑MCU 所能够完成的功能、MCU 的价格、功耗、供电电压、I/O 口电平、管脚数目以及MCU 的封装等因素。MCU 的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有5V、3.3V 以及 1.8V 超低电压供电模式。为了能合理分配MCU 的I/O资源,在MCU 选型时可绘制一张引脚分配表,供以后的设计使用。 2、电源 (1)考虑系统对电源的需求,例如系统需要几种电源,如24V、12V、5V或者3.3V等,估计各需要多少功率或最大电流(mA)。在计算电源总功率时要考虑一定的余量,可按公式“电源总功率=2×器件总功率”来计算。 (2)考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般允许电源波动幅度在±5% 以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求±1% 以内。 (3)考虑工作电源是使用电源模块还是使用外接电源。 3、普通I/O口 (1)上拉、下拉电阻:考虑用内部或者外部上/下拉电阻,内部上/下拉阻值一般在700Ω 左右,低功耗模式不宜使用。外部上/下拉电阻根据需要可选 10KΩ~1MΩ 之间。 (2)开关量输入:一定要保证高低电压分明。理想情况下高电平就是电源电压,低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平,但高低仍有较大压差,可考虑用A/D 采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点,要考虑分压电阻的选择,使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流,否则无法进行采样。

硬件电路原理图设计审核思路和方法

硬件电路原理图设计审核思路和方法 1、详细理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要 求; 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案,对CPU进行选型,CPU 选型有以下几点要求: a)性价比高; b)容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件资源丰富,成功案例多; c)可扩展性好; 3、针对已经选定的CPU芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功 参考设计,一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证,比如440EP就有yosemite开发板和 bamboo开发板,我们参考得是yosemite开发板,厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西,也应该是经过严格验证的,否则也会影响到他们的芯片推广应用,纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方,CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的,当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同,可以细读CPU芯片手册和勘误表,或者找厂商确认;另外在设计之前,最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进行软件验证,如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的;但要注意一点,现在很多CPU 都有若干种启动模式,我们要选一种最适合的启动模式,或者做成兼容设计;

4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守 以下原则: a)普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷偏芯片,减少风险; b)高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本; c)采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件; d)持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件;e)可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件;f)向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件; g)资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚; 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改,修改时对于每 个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地少数服从多数,而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方式,如果仍有疑义,可以做兼容设计;这是整个原理图设计过程中最关键的部分,我们必须做到以下几点: a)对于每个功能模块要尽量找到更多的成功参考设计,越难的应该越多,成功参考设计是“前人”的经验和财富,我们理当借鉴吸收,站在“前人”的肩膀上,也就提高了自己的起点;

RS485硬件电路设计中需注意的问题

RS48硬件电路设计中需注意的问题 1 问题的提出 在工业控制及测量领域较为常用的网络之一就是物理层采用RS-485通信接口所组成的工控设备网络。这种通信接口可以十分方便地将许多设备组成一个控制网络。从目前解决单片机之间中长距离通信的诸多方案分析来看,RS-485总线通信模式由于具有结构简单、价格低廉、通信距离和数据传输速率适当等特点而被广泛应用于仪器仪表、智能化传感器集散控制、楼宇控制、监控报警等领域。但RS485总线存在自适应、自保护功能脆弱等缺点,如不注意一些细节的处理,常出现通信失败甚至系统瘫痪等故障,因此提高RS-485总线运行可靠性至关重要。 2 硬件电路设计中需注意的问题 图1 RS485通信接口原理 2.1 电路基本原理 某节点的硬件电路设计如图1所示,在该电路中,使用了一种RS-485接口芯片SN75LBC184,它采用单一电源Vcc,电压在+3~+5.5 V范围内都能正常工作。与普通的RS-485芯片相比,它不但能抗雷电的冲击而且能承受高达8 k V的静电放电冲击,片内集成4个瞬时过压保护管,可承受高达400 V的瞬态脉冲电压。因此,它能显著提高防止雷电损坏器件的可靠性。对一些环境比较恶劣的现场,可直接与传输线相接而不需要任何外加保护元件。该芯片还有一个独特的设计,当输入端开路时,其输出为高电平,这样可保证接收器输入端电缆有开路故障时,不影响系统的正常工作。另外,它的输入阻抗为RS485标准输入阻抗的2倍(≥24 kΩ),故可以在总线上连接64个收发器。芯片内部设计了限斜率驱动,使输出信号边沿不会过陡,使传输线上不会产生过多的高频分量,从而有效扼制电磁干扰。在图1中,四位一体的光电耦合器TLP521让单片机与S N75LBC184之间完全没有了电的联系,提高了工作的可靠性。基本原理为:当单片机P1.6=0时,光电耦合器的发光二极管发光,光敏三极管导通,输出高电压(+5 V),选中RS485接口芯片的DE端,允许发送。当单片机P1.6=1时,光电耦合器的发光二极管不发光,光敏三极管不导通,输出低电压(0 V),选

嵌入式系统基础知识总结

必读:嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识,希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 (1)定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,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。 (2)嵌入式系统发展的4个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 (3)知识产权核(IP核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。(4)IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 (1)硬件层:嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器

Cache:位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快。 (2)中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP). 它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点:硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作: A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化:纯硬件的初始化过程,把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化:包含软硬件两部分在内的初始化过程,为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化:以软件为主的初始化过程,进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 (3)系统软件层:由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 (4)应用软件:由基于实时系统开发的应用程序组成。

嵌入式开发必须具备哪些基础知识

嵌入式开发必须具备哪些基础知识 嵌入式操作系统简介 嵌入式操作系统(EmbeddedSystem)是指以应用为中心、以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪、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。举例来说,大到油田的集散控制系统和工厂流水线,小到家用VCD机或手机,甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、硬盘、Modem等均是由嵌入式处理器控制的。 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set TopBox)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 为什么要学嵌入式软件开发?好处是什么? (1)目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面,是因为这一领域入门门槛较高,不仅要懂较底层软件(例如操作系统级、驱动程序级软件),对软件专业水平要求较高(嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高),而且必须懂得硬件的工作原理,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,很多软硬件技术出现时间不长或正在出现(如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等),掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺,身价自然就高,越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多数人无条件接触,这需要相应的嵌入式开发板和软件,另外需要有经验的人进行指导开发流程。 (2)与企业计算等应用软件不同,嵌入式领域人才的工作强度通常低一些(但收入不低)。搞企业应用软件的IT企业,这个用户的系统搞完了,又得去搞下一个用户的,而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变,往往疲于奔命,重复劳动。相比而言,搞嵌

硬件电路设计规范

硬件电路板设计规范 制定此《规范》的目的和出发点是为了培养硬件开发人员严谨、务实的工作作风和严肃、认真的工作态度,增强硬件开发人员的责任感和使命感,提高工作效率和开发成功率,保证产品质量。 1、深入理解设计需求,从需求中整理出电路功能模块和性能指标要求; 2、根据功能和性能需求制定总体设计方案,对CPU等主芯片进行选型,CPU 选型有以下几点要求: 1)容易采购,性价比高; 2)容易开发:体现在硬件调试工具种类多,参考设计多,软件资源丰富,成功案例多; 3)可扩展性好; 3、针对已经选定的CPU芯片,选择一个与我们需求比较接近的成功参考设计。 一般CPU生产商或他们的合作方都会对每款CPU芯片做若干开发板进行验证,厂家最后公开给用户的参考设计图虽说不是产品级的东西,也应该是经过严格验证的,否则也会影响到他们的芯片推广应用,纵然参考设计的外围电路有可推敲的地方,CPU本身的管脚连接使用方法也绝对是值得我们信赖的,当然如果万一出现多个参考设计某些管脚连接方式不同,可以细读CPU芯片手册和勘误表,或者找厂商确认;另外在设计之前,最好我们能外借或者购买一块选定的参考板进

行软件验证,如果没问题那么硬件参考设计也是可以信赖的;但要注意一点,现在很多CPU都有若干种启动模式,我们要选一种最适合的启动模式,或者做成兼容设计; 4、根据需求对外设功能模块进行元器件选型,元器件选型应该遵守以下原则: 1)普遍性原则:所选的元器件要被广泛使用验证过的尽量少使用冷、偏芯片,减少风险; 2)高性价比原则:在功能、性能、使用率都相近的情况下,尽量选择价格比较好的元器件,减少成本; 3)采购方便原则:尽量选择容易买到,供货周期短的元器件; 4)持续发展原则:尽量选择在可预见的时间内不会停产的元器件; 5)可替代原则:尽量选择pin to pin兼容种类比较多的元器件; 6)向上兼容原则:尽量选择以前老产品用过的元器件; 7)资源节约原则:尽量用上元器件的全部功能和管脚; 5、对选定的CPU参考设计原理图外围电路进行修改,修改时对于每个功能模块都要找至少3个相同外围芯片的成功参考设计,如果找到的参考设计连接方法都是完全一样的,那么基本可以放心参照设计,但即使只有一个参考设计与其他的不一样,也不能简单地少数服从多数,而是要细读芯片数据手册,深入理解那些管脚含义,多方讨论,联系芯片厂技术支持,最终确定科学、正确的连接方式,如果仍有疑义,可以做兼容设计;当然,如果所采用的成功参考设计已经是

STM32硬件电路设计注意事项

发现最近有关STM32硬件电路设计的帖子稍有增多,也许STM32对于大家来说还算比较新的东西的缘故吧。因ST 有一份应用笔记:AN2586 “STM32F10xxx hardware development:getting started”已经有很详细的描述了,之前也就没有就STM32的硬件电路设计在论坛上罗嗦什么。这次感觉很多网友都不太爱去ST 的官方网站上更新最新的Aplication note ,其实很多设计中需要注意的事项在官方提供的应用笔记中都有提到,这里就全当做一个总结吧。也欢迎有兴趣的和我(grant_jx@https://www.360docs.net/doc/336949705.html, )沟通电路设计的问题,希望大家相互学习进步,如果说错的地方,也欢迎提出。 STM32的基本系统主要涉及下面几个部分: 1、电源 1)、无论是否使用模拟部分和AD 部分,MCU 外围出去VCC 和GND ,VDDA 、VSSA 、Vref(如果封装有该引脚)都必需要连接,不可悬空; 2)、对于每组对应的VDD 和GND 都应至少放置一个104的陶瓷电容用于滤波,并接该电容应放置尽量靠近MCU ; 2、复位、启动选择 1)、Boot 引脚与JTAG 无关。其仅是用于MCU 启动后,判断执行代码的起始地址; 2)、在电路设计上可能Boot 引脚不会使用,但要求一定要外部连接电阻到地或电源,切不可悬空; 3、调试接口 4、ADC 1)、ADC 是有工作电压的,且与MCU 的工作电压不完全相同。MCU 工作电压可以到2.0V ~3.6V ,但ADC 模块工作的电压在2.4V ~3.6V 。设计电路时需要注意。 5、时钟 1)、STM32上电默认是使用内部高速RC 时钟(HSI)启动运行,如果做外部时钟(HSE)切换,外部时钟是不会运行的。因此,判断最小系统是否工作用示波器检查OSC 是否有时钟信号,是错误的方法; 2)、RTC 时钟要求使用的32.768振荡器的寄生电容是6pF ,这个电容区别于振荡器外部接的负载电容; 5、GPIO 1)、IO 推动LED 时,建议尽量考虑使用灌电流的方式。 2)、在Stop 等低功耗模式下,为了更省电,通常情况下建议GPIO 配置为带上拉的输出模式,输出电平由外部电路决定; 6、FSMC 1)、对应100pin 或144pin,FSMC 的功能与I2C 是存在冲突的,如果FSMC 时钟打开,I2C 1的硬件模式无法工作。这在STM32F10xxx 的勘误表中是有描述。 Generated by Foxit PDF Creator ? Foxit Software https://www.360docs.net/doc/336949705.html, For evaluation only.

GPRS无线模块硬件设计注意事项技术白皮书

GPRS无线模块硬件设计注意事项

文档名称: GPRS无线模块硬件设计注意事项 版本: 1.01 日期: 2014-08-20 状态: 发布 文档控制号: 应用_GPRS无线模块硬件设计注意事项_V1.01 一般事项 由于产品版本升级或其它原因,本手册内容会不定期进行更新。除非另有约定,本手册仅作为使用指导,本手册中的所有陈述、信息和建议不构成任何明示或暗示的担保。手册中信息修改,恕不另行通知。 版权 本手册包含金迅(上海)科技有限公司的专利技术信息。除非经本公司书面许可,任何单位和个人不得擅自摘抄、复制本手册内容的部分或全部,并不得以任何形式传播,犯规者可被追究支付赔偿金。对专利或者实用新型或者外观设计的版权所有,KingcomTeK保留一切权利。 版权所有?金迅(上海)科技有限公司

目录 目录 (3) 1电源部分设计(VBAT引脚) (4) 2模块开关机设计及时序(PWRKEY引脚) (6) 3串口部分设计及注意事项 (7) 4SIM卡部分设计 (7) 5音频部分 (8) 6射频部分设计 (9) 7其他引脚设计 (10) 图片索引 图1:layout时VBAT走线设计 (4) 图2:客户PCB布局、走线 (4) 图3:VBAT上电压跌落、STATUS引脚状态 (5) 图4:重新调整客户PCB布局、走线 (5) 图5:使用pwrkey驱动开关机 (6) 图6:模块开关机时序 (6) 图7:串口连接图 (7) 图8:SIM卡座接口推荐设计 (8) 图9:音频接口设计 (8) 图10:差分走线设计 (8) 图11:射频设计及layout (9) 图12:两层板RF走线设计 (10) 图13:四层板RF走线设计 (10)

嵌入式系统基础知识题库

嵌入式系统设计师考试笔记之嵌入式系统基础知识- 自《嵌入式系统设计师考试复习笔记之存储管理篇》在嵌入式在线的博客出现后,意外的得到很多朋友的关注和评论,收到不少朋友的邮件,问一些有关考试的问题,希望得到我的复习笔记的其他部分。我非常感谢他们,他们的热切关注,使我有了继续往下写的无限动力,使我萌生了将我以前的复习笔记、考试经验结合大纲教程并重新按《教程》的章节顺序整理一份适合考生复习的笔记手册,笔记后面再分析历年的真题,按章节考点找出相关的考题进行分析,希望能和有兴趣的人们一起讨论讨论。 嵌入式系统设计师的一天考试分为上午和下午部分,两部分的考试方式、试题难度、考点分布和复习方法都是不同的。这次我们讨论的是嵌入式系统基础知识,我本人觉得,这部分出下午大题的可能性不大,主要是分布在上午的75道选择题之中。 从历年的真题和考试大纲来看,上午的选择题主要考查一些基本概念,重要原理的理解,一些关键技术和一些重要的原理引申出来的简单计算。根据这些考试特点,复习的时候可以采用适当的策略,当然每个人的方法都是不一样的,适合自己的办法才是最好的办法。方法大家可以自己慢慢去体会,我的也不多说了,通过笔记和真题分析就可以体现处理。对于很多关键的知识点和基本概念,除了记住之外还要彻底理解,否则出题的时候会进行一些变换,或者引申一些计算,那么就算你知道考那个考点,可能你也做不好。 在复习的过程中,你要记住:你不是要考一个很高的分数,而是要考一个通过的分数,在复习过程中可以放弃一些内容,只要保证在大部分基本概念,关键技术,重要原理和历年考点上都把握住,能够拿到需要的分数就可以了。 复习笔记 1、嵌入式系统的定义

硬件工程师必用20个电子线路图

这20个电子线路图,硬件工程师一定用得上! 电子技术、无线电维修及电子制造工艺技术绝不是一门容易学好、短时间内就能够掌握的学科。这门学科所涉及的方方面面很多,各方面又相互联系,作为初学者,首先要在整体上了解、初步掌握它。 无论是无线电爱好者还是维修技术人员,你能够说出电路板上那些小元件叫做什么,又有什么作用吗?如果想成为元件(芯片)级高手的话,掌握一些相关的电子知识是必不可少的。 普及与电子基础知识,拓宽思路交流,知识的积累是基础的基础,基础和基本功扎实了才能奠定攀登高峰阶梯!这就是基本功。 电子技术的历史背景: 早在两千多年前,人们就发现了电现象和磁现象。我国早在战国时期(公元前475一211年)就发明了司南。而人类对电和磁的真正认识和广泛应用、迄今还只有一百多年历史。在第一次产业革命浪潮的推动下,许多科学家对电和磁现象进行了深入细致的研究,从而取得了重大进展。人们发现带电的物体同性相斥、异性相吸,与磁学现象有类似之处。 1785年,法国物理学家库仑在总结前人对电磁现象认识的基础上,提出了后人所称的“库仑定律”,使电学与磁学现象得到了统一。 1800年,意大利物理学家伏特研制出化学电池,用人工办法获得了连续电池,为后人对电和磁关系的研究创造了首要条件。 1822年,英国的法拉第在前人所做大量工作的基础上,提出了电磁感应定律,证明了“磁”能够产生“电”,这就为发电机和电动机的原理奠定了基础。 1837年美国画家莫尔斯在前人的基础上设计出比较实用的、用电码传送信息的电报机,之后,又在华盛顿与巴尔的摩城之间建立了世界上第一条电报线路。 1876 年,美国的贝尔发明了电话,实现了人类最早的模拟通信。英国的麦克斯韦在总结前人工作基础上,提出了一套完整的“电磁理论”,表现为四个微分方程。这那就后人所称的“麦克斯韦方程组”.麦克斯韦得出结论:运动着的电荷能产生电磁辐射,形成逐渐向外传播的、看不见的电磁波。他虽然并未提出“无线电”这个名词,但他的电磁理论却已经告诉人们,“电”是能够“无线”传播的。 对模拟电路的掌握分为三个层次:

成都达内嵌入式培训嵌入式系统基础与知识与接口技术总结介绍

成都达内嵌入式培训:嵌入式系统基础及知识及接口技术总结 介绍 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 (1)定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,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。 (2)嵌入式系统发展的4个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 (3)知识产权核(IP核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。 (4)IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 (1)硬件层:嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器 Cache:位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快。 (2)中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP)。 它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点:硬件相关性和操作系统相关性。

设计一个完整的BSP需要完成两部分工作: A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化:纯硬件的初始化过程,把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化:包含软硬件两部分在内的初始化过程,为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化:以软件为主的初始化过程,进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 (3)系统软件层:由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。 RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 (4)应用软件:由基于实时系统开发的应用程序组成。 3、实时系统 (1)定义:能在指定或确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。 (2)区别:通用系统一般追求的是系统的平均响应时间和用户的使用方便;而实时系统主要考虑的是在最坏情况下的系统行为。 (3)特点:时间约束性、可预测性、可靠性、与外部环境的交互性。 (4)硬实时(强实时):指应用的时间需求应能够得到完全满足,否则就造成重大安全事故,甚至造成重大的生命财产损失和生态破坏,如:航天、军事。 (5)软实时(弱实时):指某些应用虽然提出了时间的要求,但实时任务偶尔违反这种需求对系统运行及环境不会造成严重影响,如:监控系统、实时信息采集系统。 (6)任务的约束包括:时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。 4、实时系统的调度

嵌入式系统硬件设计

嵌入式系统硬件设计课程设计报告书 指导老师 学号 院系机械设计制造及其自动化 班级机械电子 完成时间

嵌入式硬件系统设计课程设计报告 摘要 嵌入式系统已经广泛应用于生产生活的方方面面,从电磁炉到机器人控制,从电子玩具到智能手机,都离不开嵌入式系统的应用。本报告主要记录了在《嵌入式硬件系统》课程中的所学所感。 关键词:嵌入式系统,PCB焊接,Altium Designer,51单片机

目录 1概述 (3) 1.1本课程主要教学内容 (3) 1.2 嵌入式硬件系统简介 (3) 1.3 本报告结构安排 (3) 2PCB焊接练习 (3) 2.1元器件符号的认识 (3) 2.1.1了解元器件的尺寸 (3) 2.1.2 常见电路图元件符号 (3) 2.1.3 常见元器件实物 (3) 2.1.4 认识元器件参数 (3) 2.2元器件封装的认识 (3) 2.2.1 实物封装 (3) 2.2.2 封装尺寸介绍 (3) 2.3焊接方法 (3) 2.3.1 焊接工具介绍 (3) 2.3.2 焊接要求 (3) 2.3.3 焊接过程中遇到的问题及解决方法 (3) 3电路原理图设计 (3) 3.1电路功能分析 (3) 3.1.1 51单片机 (3) 3.1.2 LED (3) 3.1.3 外部晶振 (3) 3.1.4 复位电路 (3) 3.1.5 报警器 (3) 3.1.6 CH340G (3) 3.1.7 USB (3) 3.1.8 24C02CT-E (3) 3.1.9 数码管 (3) 3.2原理图设计 (3) 3.2.1 原理图设计软件 (3) 3.2.2 原理图设计要求 (3) 3.3 PCB设计 (3) 3.3.1 原理图导入 (3) 3.3.2 设置PCB尺寸大小 (3) 3.3.3 布局 (3) 3.3.4 布线 (3) 3.3.5 覆铜 (3) 3.3.6 检查 (3) 3.4 设计过程中遇到的问题及解决方法 (3) 4PCB焊接及调试 (3) 4.1 焊接过程中遇到的问题 (3) 4.2调试过程 (3) 4.2.2 调试过程遇到的问题 (3) 5项目任务书 (3) 5.1 任务书 (3) 5.2项目可行性分析 (3)

嵌入式复习知识点

一、基本概念 1、嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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。 2、嵌入式处理器可以分为以下几大类:嵌入式微处理器;嵌入式微控制器;嵌 入式DSP处理器;嵌入式片上系统(SOC)。 3、对基于芯片的开发来说,应用程序一般是一个无限的循环,可称为前后台系 统或超循环系统。循环中调用相应的函数完成相应的操作,这部分可以看成后台行为,后台也可以叫做任务级。中断服务程序处理异步事件,这部分可以看成前台行为,前台也叫中断级。 4、实时操作系统是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序,用户的应用 程序是运行于RTOS之上的各个任务,RTOS根据各个任务的要求,进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。 5、常见的嵌入式操作系统有:嵌入式Linux;Windows CE;VxWorks;OSE;Nucleus; eCos;μC/OS-II;uITRON。 6、可以把嵌入式系统的开发看作对一个项目的实施。项目的生命周期一般分为 识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4个阶段。 7、ARM7TDMI处理器使用流水线来增加处理器指令流的速度。这样可使几个操作 同时进行,并使处理和存储器系统连续操作,ARM7TDMI的流水线分3级,分别为:取指;译码;执行。 8、ARM7TDMI处理器内核使用V4T版本的ARM结构,该结构包含32位ARM指令 集和16位Thumb指令集。 9、ARM体系结构支持7种处理器模式,分别为:用户模式、快中断模式、中断 模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。 10、在ARM7TDMI处理器内部有37个用户可见的寄存器。在不同的工作模式 和处理器状态下,程序员可以访问的寄存器也不尽相同。 11、寄存器CPSR为程序状态寄存器,在异常模式中,另外一个寄存器“程序 状态保存寄存器(SPSR)”可以被访问。每种异常都有自己的SPSR,在进入异常时它保存CPSR的当前值,异常退出时可通过它恢复CPSR。 12、在异常发生后,ARM7TDMI内核会作以下工作:①在适当的LR中保存下

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