嵌入式系统存储器浅谈

嵌入式系统存储器浅谈
嵌入式系统存储器浅谈

嵌入式系统存储器浅谈

嵌入式系统存储器浅谈(zz )嵌入式系统与通用PC 机不同,一般没有硬盘这样的存储设备而是使用Flash 闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置,本文分析了嵌入式系统中常用的存储设备及其管理机制,介绍了常用的基于FLASH 的文件系统类型。 1 .嵌入式系统存储设备及其管理机制分析构建适用于嵌入式系统的Linux 文件系统,必然会涉及到两个关键点,一是文件系统类型的选择,它关系到文件系统的读写性能、尺寸大小; 另一个就是根文件系统内容的选择,它关系到根文件系统所能提供的功能及尺寸大小。嵌入式设备中使用的存储器是像Flash 闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置。Flash 是目前嵌入式系统中广泛采用的主流存储器,它的主要特点是按整体/ 扇区擦除和按字节编程,具有低功耗、高密度、小体积等优点。目前,Flash 分为NOR, NAND 两种类型。

NOR 型闪存可以直接读取芯片内储存的数据,因而速度比较快,但是价格较高。NOR 型芯片,地址线与数据线分开,所以NOR 型芯片可以像SRAM 一样连在数据线上,对NOR 芯片可以“字”为基本单位操作,因此传输效率很高,应用程序可以直接在Flash 内运行,不必再把代码读到系统RAM 中运行。它与

SRAM 的最大不同在于写操作需要经过擦除和写入两个过

程。

NAND 型闪存芯片共用地址线与数据线,内部数据以块为单位进行存储,直接将NAND 芯片做启动芯片比较难。NAND 闪存是连续存储介质,适合放大文件。

擦除NOR 器件时是以64-128KB 的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s ;擦除NAND 器件是以8-32KB 的块进行的,执行相同的操作最

多只需要4ms。NAND

Rash 的单元尺寸几乎是NOR 器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND 结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。NOR

flash占据了容量为1 —16MB闪存市场的大部分,而NAND flash 只是用在8—128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND 适合于数据存储。寿命(耐用性),在NAND 闪存中每个

块的最大擦写次数是一百万次,而NOR 的擦写次数是十万次。NAND 存储器除了具有10 比1 的块擦除周期优势,典型的NAND 块尺寸要比NOR 器件小8

倍,每个NAND 存储器块在给定的时间内的删除次数要少一

些。所有嵌入式系统的启动都至少需要使用某种形式的永久性存储设备,它们需要合适的驱动程序,当前在嵌入式Linux 中有三种常用的块驱动程序可以选择。? Blkmem 驱动层

Blkmem 驱动是为uclinux 专门设计的,也是最早的一种块驱动程

序之一,现在仍然有很多嵌入式Linux 操作系统选用它作为块驱动

程,尤其是在

uClinux 中。它相对来说是最简单的,而且只支持建立在NOR 型Flash 和RAM 中的根文件系统。使用Blkmem 驱动,建立Flash 分区配置比

较困难,这种驱动程序为Flash 提供了一些基本擦除/写操作? RAMdisk 驱动层

RAMdisk 驱动层通常应用在标准Linux 中无盘工作站的启动,对Flash 存储器并不提供任何的直接支持,RAM disk 就是在开机时,把一部分的内存虚拟成块设备,并且把之前所准备好的档案系统映像解压缩到该RAM disk 环境中。当在Flash 中放置一个压缩的文件系统,可以将文件系统解压到RAM ,使用RAM disk 驱动层支持一个保持在RAM中的文件系统。? MTD驱动层

为了尽可能避免针对不同的技术使用不同的工具,以及为不同的的

技术提供共同的能力,Linux 内核纳入了MTD 子系统(memory Technology Device) 。它提供了一致且统一的接口,让底层的MTD 芯片驱动程序无缝地与较高层接口组合在一起。

JFFS2,

Cramfs,

YAFFS 等文件系统都可以被安装成MTD 块设备。MTD 驱动也

可以为那些支持CFI 接口的NOR 型Flash 提供支持。虽然MTD 可以建立在RAM 上,

但它是专为基于Flash 的设备而设计的。MTD 包含特定

Flash 芯片的驱动程序,开发者要选择适合自己系统的Flash 芯片驱动。Flash 芯片驱动

向上层提供读、写、擦除等基本的操作,MTD 对这些操作进行封装后向用户层提供MTD char 和MTD block 类型的设备。MTD char 类型的设备包括/dev/mtd0, /dev/mtdl 等,它们提供对

Flash 原始字符的访问。MTD

block 类型的设备包括/dev/mtdblock0,/dev/mtdblock1 等,

MTD

block 设备是将Flash 模拟成块设备,这样可以在这些模拟的块设备上创建像Cramfs, JFFS2 等格式的文件系统。

MTD 驱动层也支持在一块Flash 上建立多个Flash 分区,每一个分区作为了一个MTD

block 设备,可以把系统软件和数据等分配到不同的分区上,同时可以在不同的分区采用不用的文件系统格式。这一点非常重要,正是由于这一点才为嵌入式系统多文件系统的建立提供了灵活性。2.基于Flash 的文件系统鉴于Flash 存储介质的读写特点,传统的Linux 文件系统己经不适合应用在嵌入式系统中,像Ext2fs 文件系统是为像IDE 那样的块设备设计的,这些设备的逻辑块是512 字节、1024 字节等大小,没有提供很好的扇区擦写支持,不支持损耗平衡,没有掉电保护,也没有特别完美的扇区管理,这不

太适合于扇区大小因设备类型而划分的闪存设备。基于这样的原因,产生了很多专为Flash 设备而设计的文件系统,常见的专用于闪存设备的文件系统如下:? Romfs 传统型的Romfs 文件系统是最常使用的一种文件系统,它是一种简单的、紧凑的、只读的文件系统,不支持动态擦写保存;它按顺序存放所有的文件数据,所以这种文件系统格式支持应用程序以XIP 方式运行,在系统运行时,可以获得可观的RAM 节省空间。uClinux 系统通常采用Romfs 文件系统。? Cramfs

Cramfs 是Linux 的创始人Linus

Torvalds 开发的一种可压缩只读文件系统在Cramfs 文件系统中,每一页被单独压缩,可以随机页访问,其压缩比高达

2:1,为嵌入式系统节省大量

的Flash 存储空间。Cramfs 文件系统以压缩方式存储,在运行时解压缩,所以不支持应用程序以XIP 方式运行,所有的应用程序要求被拷到RAM 里去

运行,但这并不代表比Ramfs 需求的RAM 空间要大一点,因为Cramfs 是采用分页压缩的方式存放档案,在读取档案时,不会一下子就耗用过多的内存空间,只针对目前实际读取的部分分配内存,尚没有读取的部分不分配内存空间,当我们读取的档案不在内存时,

Cramfs 文件系统自动计算压缩后的资料所存的位置,再即时解压

缩到RAM 中。另外,它的速度快,效率高,其只读的特点有利于保护文件系统免受破坏,提

高了系统的可靠性;但是它的只读属性同时又是它的一大缺陷,使得用户无法对其内容对进扩充。Cramfs 映像通常是放在Flash 中,但是也能放在别的文

件系统里,使用loopback 设备可以把它安装别的文件系统里。使用mkcramfs 工具可以创建Cramfs 映像。? Ramfs/Tmpfs Ramfs 也是Linus

Torvalds开发的,Ramfs文件系统把所有的文件都放在RAM

里运行,通常是Flash 系统用来存储一些临时性或经常要修

改的数据,相对于

ramdisk 来说,Ramfs 的大小可以随着所含文件内容大小变化,不像ramdisk 的大小是固定的。Tmpfs 是基于内存的文件系统,因为

tmpfs 驻留在RAM 中,所以写/读操作发生在RAM 中。tmpfs 文件系统大小可随所含文件内容大小变化,使得能够最理想地使用内存;tmpfs 驻留在RAM ,所以读和写几乎都是瞬时的。tmpfs 的一个缺点是当系统重新引导时会丢失所有数据。? JFFS2 JFFS2 是RedHat 公司基于JFFS 开发的闪存文件系统,最初是针对RedHat 公司的嵌入式产品eCos 开发的嵌入式文件系统,所以JFFS2 也可以用在Linux,uCLinux 中。JFFS 文件系统最早是由

瑞典Axis

Communications 公司基于Linux2.0 的内核为嵌入式系统开发的文件系统。JFFS2 是一个可读写的、压缩的、日志型文件系统,并提供了

崩溃/掉电安全保护,克服了JFFS 的一些缺点:使用了基于哈希表的日志节点结构,大大加快了对节点的操作速度;支持数据压缩;提供了“写平衡”支持;支持多种节点类型;提高了对闪存的利用率,降低了内存的消耗。这些特点使JFFS2 文件系统成为目前Flash 设备上最流行的文件系统格式,它的缺点就是当文件系统已满或接近满时,JFFS2 运行会变慢,这主要是因为碎片收集的问题。? YAFFS

YAFFS/YAFFS2 是一种和JFFSx 类似的闪存文件系统,它是专为嵌入式系统使用NAND 型闪存而设计的一种日志型文件系统。和JFFS2 相比它减少了一些功能,所以速度更快,而且对内存的占用比较小。此外,YAFFS 自带NAND 芯片的驱动,并且为嵌入式系统提供了直接访问文件系统的API ,用户可以不使用Linux 中的MTD 与VFS ,直接对文件系统操作。YAFFS2 支持大页面的NAND 设备,并且对大页面的NAND 设备做了优化。

JFFS2 在NAND 闪存上表现并不稳定,更适合于NOR 闪存,

所以相对大容量的NAND 闪存,YAFFS 是更好的选择。

浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析

浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析 前言 随着电子科学的不断发展,人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求,这就促使了信息技术的不断发展。嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器,它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元,其应用范围非常的广阔,它也具有很好的发展前景。那么,面对纷繁复杂的嵌入式处理器市场,我们该如何做出适合自己的选择呢?下面小编就对市场上常见的几种嵌入式处理器进行比较分析,希望可以对大家有所帮助(嵌入式处理器类型)。 (1)嵌入式ARM微处理器(嵌入式微处理器结构) ARM微处理器的由来与发展 ARM(Advanced RISC Machines),既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。目前,采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器,即我们通常所说的ARM微处理器。它是一种高性能、低功耗的32位微处器,它被广泛应用于嵌入式系统中。基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额,ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。ARM9代表了ARM公司主流的处理器,已经在手持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。 ARM微处理器的应用领域 ARM微处理器是目前应用领域非常广的处理器,到目前为止,ARM微处理器及技术的应用几乎已经遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,深入到各个领域。 1、工业控制领域:作为32的RISC架构,基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。 2、无线通讯领域:目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术,ARM以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。 3、网络应用:随着宽带技术的推广,采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外,ARM在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支持,也对DSP的应用领域提出了挑战。 4、消费类电子产品:ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。 5、成像和安全产品:现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。 基于RISC架构的ARM微处理器的特点 1、体积小、低功耗、低成本、高性能; 2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件; 3、大量使用寄存器,指令执行速度更快;

嵌入式操作系统简介以及发展史

嵌入式操作系统简介以及发展史 导语:嵌入式操作系统离我们生活并不远,甚至我们生活中处处都可见,比如各种路由器,机顶盒,洗衣机,空调,手机等。嵌入式操作系统的定义: 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,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操作系统。嵌入式系统的发展:嵌入式操作系统并不是一个新生的事物,从20世纪80年代起,国际上就有了一些IT组织,公司开始进行商用嵌入式系统和专用操作系统的研发,这期间涌现了一些著名的嵌入式操作系统:windows CEVxWorkspSOSQNXPalm OSOS-9LynxOS目前,有很多商用嵌入式操作系统都在努力的为自己争取嵌入式市场的份额。但是,这些专用操作系统均属于商业化产品,价格昂贵,而且,他们的源码不公开,使得各自的嵌入式系统上的应用软件不能互相兼容。这导致了商业嵌入式系统对支持各种设备存在了很大的问题,使软件移植变得相当困难,但是,在这个时候,我们伟大的linux操作系统横空出世, 由于linux自身诸多的优点以及优势,吸引了许多开发商的 目光,使得linux成为了嵌入式操作系统的新宠。嵌入式操 作系统发展的四个阶段:第一阶段:无操作系统的嵌入式算法阶段,以单芯片为核心的可编程控制器的系统,具有监测,

伺服,指示设备相配合的功能。应用在一些专业性极强的工业控制系统,使用古老的汇编语言进行系统的直接控制。第二阶段:以嵌入式CPU为基础,简单操作系统为核心的嵌入式操作系统,CPU种类繁多,通用性差,系统开销小,效率高,一般配备系统仿真器,操作系统有一定的兼容性,软件较为专业,用户界面不够友好,系统主要用来监测系统和应用程序运行。 第三阶段:通用的嵌入式实时操作系统阶段,以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统,能运行于各种微处理器上,兼容性好,内核小,效率高,具有高度的模块化和扩展化,有文件管理和目录管理,设备支持,多任务,网络支持,图形窗口以及用户界面等功能,具有大量的应用程序接口(API),软件非常丰富,代表就是linux。 第四阶段:以Internet为标志的嵌入式操作系统,这是一个正在迅速发展的阶段,现在非常多的嵌入式操作系统已经有了接入Internet的能力。通过一个综合网关。 常见的嵌入式操作系统:uC/OS-Ⅱ:uC/OS-Ⅱ是一个公开源码,结构小巧,实时内核的实时操作系统。是一种基于优先级的可抢占式的硬实时内核,其内核提供任务管理与调度,时间管理,任务同步和通信,内存管理,中断服务等功能。其内核最小可以编译至2KB左右。-RTLinux:RTLinux是一个源代码开放的具有硬实时特性的多任务操作系统,他是通

计算机三级嵌入式系统开发技术真题及答案

计算机三级嵌入式系统开发技术真题及答案 一、选择题 1:下面关于嵌入式系统逻辑组成的叙述中,错误的是()。 A.嵌入式系统与通用计算机一样,也由硬件和软件两部分组成 B.硬件的主体是CPU和存储器,它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系 C.嵌入式系统的CPU主要使用的是数字信号处理器 D.嵌入式系统的软件配置有些很简单,有些比较复杂 2:下面关于数字信号处理器的叙述中错误的是()。 A.它是一种适用于数字信号处理的微处理器 B.它的英文缩写是DPS C.它支持单指令多数据(SIMD)并行处理的指令 D.它能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率 3:片上系统是嵌入式处理器芯片的一个重要品种,下列叙述中错误的是()。 A.SoC已经成为嵌入式处理器芯片的主流发展趋势 B.它是集成电路加工工艺进入到深亚微米时代的产物 C.片上系统使用单个芯片进行数据的采集、转换、存储和处理,但不支持I/O功能 D.片上系统既能把数字电路也能把模拟电路集成在单个芯片上

4:按照软硬件技术复杂程度进行分类,可以把嵌入式系统分为哪三大类?()。 A.高端系统、中端系统和低端系统 B.军用系统、工业用系统和民用系统 C.硬实时系统、准实时系统和非实时系统 D.片上系统、微控制器和数字信号处理器 5:半导体集成电路是微电子技术的核心。下面有关集成电路的叙述中错误的是()。 A.集成电路有小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模等多种,嵌入式处理器芯片一般属于大规模集成电路 B.集成电路的制造大约需要几百道工序,工艺复杂且技术难度非常高 C.集成电路大多在硅衬底上制作而成,硅衬底是单晶硅锭经切割、研磨和抛光而成的圆形薄片 D.集成电路中的电路及电子元件,需反复交叉使用氧化,光刻,掺杂和互连等工序才能制成 6:一幅1024 x 768的彩色图像,每个像素使用16位表示,采用压缩比为5倍的算法压缩图像数据之后,其数据量大约是多少MB?()。 A.0.3 B.0.5 C.1

嵌入式系统原理及应用第三章习题

第三章软件作业习题 3、将存储器中0x400000开始的200字节的数据,传送到0x400800开始的区域。 解: AREA procedure3,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 LDR R1,=0x400800 MOV R7,#200 LOOP LDRB R2,[R0],#1 STRB R2,[R1],#1 SUBS R7,R7,#1 BNE LOOP CEASE B CEASE END 4、编写程序,比较存储器中0x400000与0x400004两无符号字数据的大小,并且将比较结果存于0x400008的字中,若两数相等其结果记为0,若前者大于后者其结果记为1,若前者小于后者其结果记为-1。解: AREA procedure4,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 LDR R1,[R0],#4 ;取第1个数 LDR R2,[R0],#4 ;取第2个数 CMP R1,R2 ;将两个数相比较 MOVHI R1,#1 ;R1比R2大 MOVLO R1,#-1 ;R1比R2小 MOVEQ R1,#0 ;两个数相等 STR R1,[R0] CEASE

B CEASE END 5、存储器从0x400000开始的100个单元中存放着ASCII码,编写程序,将其所有的小写字母转换成大写字母,对其它的ASCII码不做变换。 解: AREA procedure5,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 MOV R1,#0 LOOP LDRB R2,[R0,R1] CMP R2,#0x61 ;与‘a’比较 BLO NEXT ;小于转到NEXT CMP R2,#0x7B ;0x7A为‘z’ SUBLO R2, R2,#0x20 ;小于转换 STRBLO R2,[R0,R1] ;小于保存 NEXT ADD R1,R1,#1 CMP R1,#100 BNE LOOP CEASE B CEASE END 6、编写一程序,查找存储器从0x400000开始的100个字中为0的数目,将其结果存到0x400190中。 解: AREA procedure6,CODE,READONLY ENTRY CODE32 START MOV R0,#0x400000 MOV R7,#100 ;控制循环变量 MOV R1,#0 ;保存0的数目 LOOP LDR R2,[R0],#4 ;取数 CMP R2,#0 ;比较为0

嵌入式系统的起源、分类、与通用计算机和单片机的区别

嵌入式系统的起源、分类、与通用计算机和单片机的区别 一、现代计算机的技术发展史 (包括通用计算机系统与嵌入式计算机系统) 1.始于微型机时代的嵌入式应用 电子数字计算机诞生于1946年,在其后漫长的历史进程中,计算机始终是供养在特殊的机房中,实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代,微处理器的出现,计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点,迅速走出机房; 基于高速数值解算能力的微型机,表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣,要求将微型机嵌入到一个对象体系中,实现对象体系的智能化控制。例如,将微型计算机经电气加固、机械加固,并配置各种外围接口电路,安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来,计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。 为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中,实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机系统。因此,嵌入式系统诞生于微型机时代,嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去,这些是理解嵌入式系统的基本出发点。 2.现代计算机技术的两大分支 由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向是总线速度的无限提升,存储容量的无限扩大。 而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力;技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。

早期,人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装,在大型设备中实现嵌入式应用。然而,对于众多的对象系统(如家用电器、仪器仪表、工控单元……),无法嵌入通用计算机系统,况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同,因此,必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统,这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。 如果说微型机的出现,使计算机进入到现代计算机发展阶段,那么嵌入式计算机系统的诞生,则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代,从而导致20世纪末,计算机的高速发展时期。 3.两大分支发展的里程碑事件 通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展,导致20世纪末、21世纪初,计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术,不必兼顾嵌入式应用要求,通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列;操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力,使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。 嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路,这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 因此,现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于:它不仅形成了计算机发展的专业化分工,而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域,使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。 二、嵌入式系统的定义与特点 如果我们了解了嵌入式(计算机)系统的由来与发展,对嵌入式系统就不会产生过多的误解,而能历史地、本质地、普遍适用地定义嵌入式系统。

浅谈嵌入式系统的现状及发展前景

课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 学号1141304067 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年6 月15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发 ,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状 ,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人,需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档,进行工作管理和生产控制的计算机"机器";各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机,任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品,小到mp3,PDA等微型数字化产品,大到网络家电,智能家电,车载电子设备。而在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数字机床,智能工具,工业机器人,服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。近几年,嵌入式系统产品日臻完善,并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式技术将全面展开,现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说,嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点,开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统,对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看,嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天,嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、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 Top Box)、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。据预测,随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现,嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如,行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发,用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成,行车工作站将行车称重信号转换成数字信号,并将采集的数字信号经处理后,通过无线电台传送给地面接收电台,接收电台将信号传输给地面工作站,地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视,通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示,通过以太网传送给5台转炉操作并显示,传送给车间办公室终端,车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司3.5英寸饼干PC机PCM-4,该机主板上带有Load bus IDE,VGA/LCD口,2个串口,1个并口和软驱接口,并附16M电子硬盘,体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏),通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王2.0版软件,实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能,并在该软件基础上开发

我国嵌入式技术的发展和现状

学号:20097610144 班级:09级1班 姓名:王丹

我国嵌入式技术的现状与发展 嵌入式系统是计算机的一种应用形式,通常指埋藏在宿主设备中的微处理机系统,此类计算机一般不被设备使用者在意,亦称埋藏式计算机,典型机种如微控制器、微处理器和DSP等。 随着信息化,智能化,网络化的发展,嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时预言,4~5年后嵌入式智能(电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中,对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元,2000年达到13000亿美元,预计2005年,销售额将达18000亿美元。 进入20世纪90年代,嵌入式技术全面展开,目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域,数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域,美国已开始由模拟电视向数字电视转变,欧洲的DVB(数字电视广播)技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播(DAB)也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中,都离不开嵌入式系统技术。像前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒,核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。在个人领域中,嵌入式产品将主要是个人商用,作为个人移动的数据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面,GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很

大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。 目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布,日用范围也将日益广阔。对于企业专用解决方案,如物流管理、条码扫描、移动信息采集等,这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域,不仅可以用于ATM机,自动售货机,工业控制等专用设备,和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合,嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。近期长虹推出的ADSL产品,结合网络,控制,信息,这种智能化,网络化将是家电发展的新趋势。 硬件方面,不仅有各大公司的微处理器芯片,还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究,已经相对比较成熟,实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲,也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统,已进入我国市场的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台Delta System,中科院推出的Hopen嵌入式操作系统(虽然还不够完善)。同时由于是研究热点,所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源,从各大厂商的开发文档,到各种驱动,程序源代码,甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于我们从事这方面的研发,无疑是个资源宝库。对于软件设计来说,不管是上手还是进一步开发,都相对来说比较容易。这就使得很多生手能够比较快的进入研究状态,利于发挥大家的积极创造性。

嵌入式系统数据共享存储器的实现

嵌入式系统数据共享存储器的实现 Luo Hao (罗昊),Wang Zhihua (王志华) 清华大学电子工程系北京 100084 摘要:使用静态存储器(SRAM)和可编程逻辑器件(PLD)可以模拟共享存储器的行为,实现低成本、高速、大容量共享存储。在实际应用中模拟共享存储器会遇到操作冲突的问题,这需要使用仲裁的办法加以解决。正确选择SRAM和PLD能提高模拟共享存储器的速度。 关键字:共享存储器可编程逻辑嵌入式系统 Implementation of Shared Memories in Embedded Systems Abstract: Use SRAM and PLD can simulate DPRAM to satisfy the need for high volume, high speed data switching. Collisions will arise when operate shared memory, some arbitration will be used to solve the problem. Select the right SRAM and PLD can improve the speed of the shared memory. Key word: DPRAM PLD EMBEDDED 引言:有的嵌入式系统中需要使用共享存储器进行数据交换,常用的共享存储器有DPRAM (双口内存)、PRAM(多口内存)、FIFO等。传统的DPRAM虽然简单易用,但是容量小,成本高。使用SRAM和PLD可以方便地构成共享存储器。 1. 常见的双口内存 在商用芯片中,常用的双口内存如IDT7133/4[1],容量为2K*16,异步操作,操作延迟时间20~90ns不等。存储阵列通过左右两端的地址线独立寻址。任意一端的接口方式与普通静态存储器完全一样。每端有独立的片选、读出、写入信号,因为7133的数据宽度为16b,为了实现字节操作,还提供了字节读出使能,可以通过字节读出使能对其进行字节操作。在实际的使用过程中,如果两侧同时对同一存储单元进行操作,任一侧为写入,都会使另一侧产生BUSY信号。表示此时的操作无效,或是会出现不正常的结果。在实际应用中这种情况是需要避免的。 2. 如何构造模拟双口内存 如果在实际应用中遇到需要的双口内存容量远大于现有的双口内存的情形,可以使用多片双口内存并联的方案。使用这种方案会使费用急剧增加,并且还需要增大存储控制器的扇出能力,增加的总线缓冲器或总线驱动器还会增加线路上的延时。可以考虑使用一个替代的办法:使用一片或多片大容量静态存储器(SRAM)或动态存储器(DRAM)作为存储单元,使用一些外部逻辑生成两个端口,构成一个模拟双口内存。使用类似操作双口内存的方法来操作这个模拟双口内存。在文献[2]中有一个类似的方案,它使用SRAM实现共享存储。图1中描绘了这种方案的实现方法。存储阵列由SRAM构成,与SRAM操作相关的信号为数据总线,地址总线,读写控制和片选。仲裁器由可编程逻辑实现,仲裁器的输入为两边端口送

浅谈嵌入式系统的现状及发展前景

浅谈嵌入式系统的现状 及发展前景 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年 6 月 15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人,需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档,进行工作管理和生产控制的计算机"机器";各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机,任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品,小到 mp3,PDA等微型数字化产品,大到网络家电,智能家电,车载电子设备。而在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数字机床,智能工具,工业机器人,服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。 近几年,嵌入式系统产品日臻完善,并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。 随着信息化、智能化、网络化的发展,嵌入式技术将全面展开,现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说,嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点,开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统,对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看,嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天,嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、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(SetTopBox)、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。据预测,随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现,嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如,行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发,用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成,行车工作站将行车称重信号转换成数字信号,并将采集的数字信号经处理后,通过无线电台传送给地面接收电台,接收电台将信号传输给地面工作站,地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视,通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示,通过以太网传送给5台转炉操作并显示,传送给车间办公室终端,车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司英寸饼干PC机PCM-4,该机主板上带有LoadbusIDE,VGA/LCD口,2个串口,1个并口和软驱接口,并附16M电子硬盘,体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏),通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王版软件,实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能,并在该软件基础上开发无线数据通讯 2.嵌入式系统介绍

嵌入式系统概论

《嵌入式》课程论文 题目:浅谈智能硬件 班级:集成162 学号:1608040218 :王涛 2016年12月30日

浅谈智能硬件产品 王涛 随着科技的不断发展,人们在衣食住行各个方面都趋向智能化,应运而生出了各种智能硬件产品。这些智能硬件产品大大简化了人们的操作,产品的精确度也得到了提高,从而使人们的生活更加的舒适便利。下面我将介绍两个智能硬件产品并谈谈我的看法。 首先介绍的是Flat One智能水族箱照明系统,我们都知道一个高端的水族箱,灯光照明是非常重要的,现在市面上的水族箱照明系统大部分都不能实现变光,并且能耗较高。这款智能水族箱照明系统不仅节能,而且还能模拟的变化,为水族箱里的鱼类提供一个适合的光线环境。 Flat One解决了传统照 明不足,并且无论是淡水鱼 类还是咸水鱼类都可以适 应Flat One发出的灯光。 在Flat One照耀下的水族 箱,可以带来一种最柔和也最平静的光线,能够为我们的家中带来最赏心悦目的观赏特性,甚至还能帮助我们舒缓压力。Flat One的最大照明角度可以达到164度,因此从水族箱部来说,几乎任何一个角落都可以被Flat One的灯光覆盖,无死角。

另外,虽然普通的照明系统现在已经有了计时功能,但是使用起来还是很麻烦。而Flat One可以通过与智能手机的连接,用App来控制Flat One的光线以及开关,无论喜欢什么颜色的灯光,还是调整光线的明暗,都可以通过Flat One的App任意控制。我们甚至还可以通过拍照的方式保存预设模版,这样下次就可以让Flat One通 过识别图片自动调整为最佳 亮度。Flat One还可以模拟 从日出到日落的零度轨迹, 为鱼儿带来最能还原大自然 的光线环境。这种效果不管 是对人还是对鱼都起到了积极的效果,鱼儿可以长久舒适地生活,人们也可以欣赏水族箱中自然的美丽。 人们还可以通过App里的社交软件将自己的水族箱进行分享,与志同道合的人一起交流。 通过这样一个智能硬件产品,搭配上软件,使一个小小的水族箱变得如此的有趣,丰富了人们的生活,同时它使管理水族箱变得更专业,让人们花更少的精力看到更好的效果。 接下来介绍的是Xshifter自行车无线变速器,变速车是现在自行车的主流,它可以根据人们的需要进行变速,方便人们的骑行。但有的时候让人们会在需要变速的时候发生变速器失灵的尴尬状况。但如果使用这套智能无限变速器,就不会出现这种情况。

嵌入式存储器的全面解析

嵌入式存储器的全面解析 随着超大规模集成电路工艺的发展,人类已经进入了超深亚微米时代。先进的工艺使得人们能够把包括处理器、存储器、模拟电路、接口逻辑甚至射频电路集成到一个大规模的芯片上,形成所谓的SoC(片上系统)。作为SoC重要组成部分的嵌入式存储器,在SoC中所占的比重(面积)将逐渐增大。下面就随小编一起来了解一下相关内容吧。 近期台积电技术长孙元成在其自家技术论坛中,首次揭露台积电研发多年的eMRAM(嵌入式磁阻式随机存取存储)和eRRAM(嵌入式电阻式存储器)将分别订于明后年进行风险性试产。预计试产主要采用22nm工艺。这种次世代存储将能够为物联网、行动装置、高速运算电脑和智能汽车等四领域所提供效能更快和耗电更低的存储效能。台积电此举让嵌入式存储器再度回到人们的视线中。本文将为你阐述嵌入式存储器的前世今生。 何为嵌入式存储器嵌入式存储器现在已经不是一个新的概念了。相对于片外存储器,嵌入式存储器是指集成在片内与系统中各个逻辑、混合信号等IP共同组成单一芯片中的存储器。现已经成为SOC芯片的基本组成部分,几乎今天每个SOC芯片中嵌入式存储器都占有一定比重。 按照掉电后数据是否会丢失,可将嵌入式存储器分为两大类,一类是挥发性存储器,另一类则是非挥发性存储器。挥发性存储器是指掉电后数据会丢失,主要包括速度快、功耗低的SRAM和高密度的DRAM。而非挥发性存储器则刚好相反,其在实际应用中主要包括eFlash、EEPROM以及eMRAM、eRRAM、ePRAM等次世代存储器。 虽然都是存储器,但二者还是有些许不同。嵌入式存储器和分立式存储器最重要的不同之处在于嵌入式存储器往往跟应用IC自身的工艺特性条件有很大关系,比如用90nm和用45nm工艺做出来的芯片,其内部嵌入式存储器大小差别也是很大的。而分立式存储器件则主要围绕存储器器件工艺进行优化。 随着信息技术的发展,嵌入式存储器在SOC中的面积所占比重也在逐年增加,从图一可以看出,从1999年平均的20%上升到2007年的60-70%乃至2014年的90%的面积。可以看出,嵌入式存储器对于芯片系统性能的影响越来越大。

嵌入式系统存储器浅谈

嵌入式系统存储器浅谈 嵌入式系统存储器浅谈(zz)嵌入式系统与通用PC 机不同,一般没有硬盘这样的存储设备而是使用Flash闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置,本文分析了嵌入式系统中常用的存储设备及其管理机制,介绍了常用的基于FLASH的文件系统类型。1.嵌入式系统存储设备及其管理机制分析构建适用于嵌入式系统的Linux文件系统,必然会涉及到两个关键点,一是文件系统类型的选择,它关系到文件系统的读写性能、尺寸大小;另一个就是根文件系统内容的选择,它关系到根文件系统所能提供的功能及尺寸大小。 嵌入式设备中使用的存储器是像Flash闪存芯片、小型闪存卡等专为嵌入式系统设计的存储装置。Flash是目前嵌入式系统中广泛采用的主流存储器,它的 主要特点是按整体/扇区擦除和按字节编程,具有低功耗、高密度、小体积等优点。目前,Flash分为NOR, NAND两种类型。 NOR型闪存可以直接读取芯片内储存的数据,因而速度比较快,但是价格较高。NOR型芯片,地址线与数据线分开,所以NOR型芯片可以像SRAM一样连在 数据线上,对NOR芯片可以“字”为基本单位操作,因此传输

效率很高,应用程序可以直接在Flash内运行,不必再把代码读到系统RAM中运行。它与 SRAM的最大不同在于写操作需要经过擦除和写入两个过程。 NAND型闪存芯片共用地址线与数据线,内部数据以块为单位进行存储,直接将NAND芯片做启动芯片比较难。NAND 闪存是连续存储介质,适合放大文件。 擦除NOR器件时是以64-128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s;擦除NAND器件是以8-32KB的块进行的,执行相同的操作最 多只需要4ms。NAND Rash的单元尺寸几乎是NOR器件的一半,由于生产过程更为简单,NAND结构可以在给定的模具尺寸内提供更高的容量,也就相应地降低了价格。NOR flash占据了容量为1―16MB闪存市场的大部分,而NAND flash只是用在8―128MB的产品当中,这也说明NOR主要应用在代码存储介质中,NAND适合于数据存储。寿命(耐用性),在NAND闪存中每个 块的最大擦写次数是一百万次,而NOR的擦写次数是十万次。NAND存储器除了具有10比1的块擦除周期优势,典型的NAND块尺寸要比NOR器件小8 倍,每个NAND存储器块在给定的时间内的删除次数要少一

嵌入式操作系统的种类与特点

1.3.1 嵌入式操作系统的种类、特点与发展 1.嵌入式操作系统的种类 一般情况下,嵌入式操作系统可以分为两类: 非实时操作系统:面向消费电子产品等领域,这类产品包括个人数字助理(PDA)、移动电话、机顶盒、电子书等。 实时操作系统RTOS(Real-Time Embedded Operating System):面向控制、通信等领域,如windriver公司的vxworks、isi的psos、qnx系统软件公司的qnx等。 (1)非实时操作系统 早期的嵌入式系统中没有操作系统的概念,程序员编写嵌入式程序通常直接面对裸机及裸设备。在这种情况下,通常把嵌入式程序分成两部分,即前台程序和后台程序。前台程序通过中断来处理事件,其结构一般为无限循环;后台程序则掌管整个嵌入式系统软、硬件资源的分配、管理以及任务的调度,是一个系统管理调度程序。这就是通常所说的前后台系统。一般情况下,后台程序也叫任务级程序,前台程序也叫事件处理级程序。在程序运行时,后台程序检查每个任务是否具备运行条件,通过一定的调度算法来完成相应的操作。对于实时性要求特别严格的操作通常由中断来完成,仅在中断服务程序中标记事件的发生,不再做任何工作就退出中断,经过后台程序的调度,转由前台程序完成事件的处理,这样就不会造成在中断服务程序中处理费时的事件而影响后续和其它中断。 实际上,前后台系统的实时性比预计的要差。这是因为前后台系统认为所有的任务具有相同的优先级别,即是平等的,而且任务的执行又是通过FIFO队列排队,因而对那些实时性要求高的任务不可能立刻得到处理。另外,由于前台程序是一个无限循环的结构,一旦在这个循环体中正在处理的任务崩溃,使得整个任务队列中的其它任务得不到机会被处理,从而造成整个系统的崩溃。由于这类系统结构简单,几乎不需要RAM/ROM的额外开销,因而在简单的嵌入式应用被广泛使用。 (2)实时操作系统 所谓实时性,就是在确定的时间范围内响应某个事件的特性。而实时系统是指能在确定的时间内执行其功能并对外部的异步事件做出响应的计算机系统。其操作的正确性不仅依赖于逻辑设计的正确程度,而且与这些操作进行的时间有关。“在确定的时间内”是该定义的核心。也就是说,实时系统是对响应时间有严格要求的。 实时系统对逻辑和时序的要求非常严格,如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果。实时系统有两种类型:软实时系统和硬实时系统。软实时系统仅要求事件响应是实时的,并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成;而在硬实时系统中,不仅要求任务响应要实时,而且要求在规定的时间内完成事件的处理。通常,大多数实时系统是两者的结合。实时应用软件的设计一般比非实时应用软件的设计困难。实时系统的技术关键是如何保证系统的实时性。实时操作系统可分为可抢占型和不可抢占型两类。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛,尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。 从某种意义上说,没有操作系统的计算机(裸机)是没有用的。在嵌入式应用中,只有把CPU嵌入到系统中,同时又把操作系统嵌入进去,才是真正的计算机嵌入式应用。 操作系统的实时性在某些领域是至关重要的,比如工业控制、航空航天等领域。想像飞机正在空中飞行,如果嵌入式系统不能及时响应飞行员的控制指令,那么极有可能导致空难事故。有些嵌入式系统应用并不需要绝对的实时性,比如PDA播放音乐,个别音频数据丢失并不影响效果。这可以使用软实时的概念来衡量。

计算机等级考试三级嵌入式技术题库及参考答案

计算机等级考试三级嵌入式技术题库及参考答案

全国计算机等级考试三嵌入式系统开发技术题库第1套 一、选择题 1:嵌入式系统是一类特殊的计算机系统。下列产品中不属于嵌入式系统的是()。 A:电饭煲 B:路由器 C:巨型机 D:POS机 2:嵌入式系统硬件的核心是CPU。下面关于嵌入式系统CPU特点的叙述中,错误的是()。 A:支持实时处理 B:低功耗 C:字长在16位以下 D:集成了测试电路 3:下面关于微控制器的叙述中,错误的是()。 A:微控制器将整个计算机硬件的大部甚至全部电路集成在一块芯片中 B:微控制器品种和数量最多,在过程控制、机电一体化产品、智能仪器仪表、家用电器、计算机网络及通信等方面得到了广泛应用 C:微控制器的英文缩写是MCU D:8位的微控制器现在已基本淘汰 4:片上系统(SoC)也称为系统级芯片,下面关于SoC叙述中错误的是()。 A:SoC芯片中只有一个CPU或DSP B:SoC芯片能够分为通用SoC芯片和专用SoC芯片两大类 C:专用SoC芯片可分为定制的嵌入式处理芯片和现场可编程嵌入式处理芯片两类 D:FPGA芯片能够重复地编程、擦除、使用,在较短时间内就可完成电路的输入、编译、优化、仿真,直至芯片的制作 5:数码相机是嵌入式系统的典型应用之一。下面关于数码相机的叙述中,错误的是()。

B:后端一般是以嵌入式DSP作为核心的SoC芯片,DSP用于完成数字图像处理 C:负责进行数码相机操作控制(如镜头变焦、快门控制等)是一个32位的MCU D:高端数码相机配置有实时操作系统和图像处理软件 6:电子书阅读器中存储的一本中文长篇小说,大小为128KB,文件格式为.txt,试问该小说包含的汉字大约有多少万字?() A:6万字 B:12万字 C:25万字 D:40万字 7:数字视频信息的数据量相当大,一般需要进行压缩处理之后才进行传输和存储。当前数字有线电视所传输的数字视频采用的压缩编码标准是()。 A:MPEG-1 B:MPEG-2 C:MPEG-4 D:MPEG-7 8:下面是IP协议中C类IP地址有关规定的叙述,其中正确的是()。 A:它适用于中型网络 B:它所在的网络最多只能连接254台主机 C:它不能用于多目的地址发送(组播) D:它的二进制表示中最高3位一定是“101” 9:对于嵌入式处理器内核的分类,以下说法正确的是()。 A:按照字长可分为8位结构和32位结构 B:按照存储结构可分为RISC和哈佛结构 C:按照体系结构可分为CISC和RISC结构 D:按照指令结构可分为冯.诺依曼结构和哈佛结构 10:不属于ARM内核主要特点的是()。 A:功耗低

嵌入式系统的现状和发展前景

嵌入式现状及其发展趋势 嵌入式就是以应用为中心,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、功耗等严格要求的专用计算机系统。可以这样认为,嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。 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,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。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 一、嵌入式发展的现状: 目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所述它 与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类: (1) 嵌入式微处理器(Embedded MicroprocessorUnit , EMPU) 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 (2) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit , MCU) 嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROMPEPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时P计数器、WatchDog、IPO、串行口、脉宽调制输出、APD、DPA、Flash RAM、E2PROM 等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。 (3) 嵌入式DSP 处理器( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP) DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP 算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP 算法正在大量进入嵌入式领域,DSP 应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP 功能,过渡到采用嵌入式DSP 处理器。 (4) 嵌入式片上系统(System On Chip) 随着EDI 的推广和VLSI 设计的普及化,及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临, 这就是System On

相关文档
最新文档