嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统开发
嵌入式系统开发嵌入式系统是指内嵌在其他设备或系统中，实现特定功能的计算机系统。
它通常集成了硬件和软件，通过专门的开发平台进行开发和编程。
嵌入式系统广泛应用于各个领域，如汽车、家电、医疗设备、通信设备等。
本文将围绕嵌入式系统开发展开，介绍嵌入式系统的基本原理、开发流程以及相关技术。
一、嵌入式系统的基本原理嵌入式系统的基本原理是将处理器、存储器、输入输出设备等硬件组件集成在一起，通过操作系统和应用程序实现特定的功能需求。
常见的嵌入式系统采用单片机或微处理器作为核心处理器，具有较小的体积和功耗。
嵌入式系统的设计需要考虑硬件平台的选择、外设的接口设计、系统调度和任务管理等方面。
同时，软件开发也是嵌入式系统的重要组成部分，包括操作系统的移植、设备驱动程序的编写以及应用程序的开发。
二、嵌入式系统开发流程嵌入式系统的开发流程包括需求分析、硬件设计、软件开发、集成测试和发布等环节。
下面将逐一介绍各个环节的内容。
1. 需求分析在嵌入式系统开发之前，需要明确系统的功能需求和性能要求。
通过与用户沟通和需求分析，确定硬件平台、输入输出设备和外部接口等方面的需求。
2. 硬件设计硬件设计是指基于嵌入式系统的功能需求，选择合适的处理器、存储器、外设等硬件组件，并进行相应的电路设计和PCB布局。
硬件设计需要考虑系统的稳定性、扩展性和功耗等因素。
3. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的关键环节。
首先，根据硬件平台的选择，进行操作系统的移植和配置。
然后，编写设备驱动程序，实现对外设的控制和数据交换。
最后，根据系统需求，开发应用程序，实现特定功能。
4. 集成测试集成测试是将硬件和软件进行整合，测试系统的功能和性能是否满足需求。
通过功能测试、性能测试和稳定性测试，发现并修复系统中的缺陷和问题。
5. 发布在集成测试通过后，将嵌入式系统制作成最终产品，进行出厂测试和质量控制。
然后，将产品发布给客户或上线市场。
三、嵌入式系统开发的相关技术嵌入式系统开发涉及到多个技术领域，下面将介绍几个重要的技术。
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。
什么是嵌入式系统
1.什么是嵌入式系统？举例。
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；水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能2.嵌入式发展历经四个阶段，分别说明各阶段特点。
无操作系统阶段：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。
简单操作系统阶段：出现了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU(如PowerPC等)，各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展实时操作系统阶段：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化特点和扩展性面向Internet阶段：嵌入式技术与Intemet技术的结合正在推动着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式系统的研究和应用会出现更多的新的显著变化3.简述嵌入式三个基本要素三要素：嵌入式系统的三个基本要素是嵌入性、专用性与计算机系统。
(1)嵌入性是把软件嵌入到Flash存储器中，(2)专用性是指针对某个具体应用领域和场合，量体裁衣式的定制适用该场合的专用系统，(3)计算机系统是指必须具有计算机系统的组成，核心是计算机系统。
4.简述嵌入式的几个重要特征系统内核小专用性强系统精简高实时性的系统软件(OS) 嵌入式系统开发需要开发工具和环境使用多任务的操作系统5.一切皆是文件是。
分门别类举例介绍为什么设备文件也可以共用操作系统对所有文件（目录、字符设备、块设备、套接字、打印机等）操作，读写都可用fopen()/fclose()/fwrite()/fread()等函数进行处理。
屏蔽了硬件的区别，所有设备都抽象成文件，提供统一的接口给用户。
这就是“一切皆是文件”的思想。
因为Linux系统把任何设备都抽象为文件了.设备文件分为:字符设备,块设备,网络设备,这些在Linux里都以文件的形式存在5.目录和分区在linux和windows上的实现具体哪些不一样Windows是以驱动器的盘符为基础，每一个目录与对应的分区对应，而linux相反，文件系统是一棵树，文件和外部设备都是以文件的形式挂载在文件树上的。
嵌入式八股文200页
嵌入式八股文200页第一章嵌入式的基本概念与发展趋势1.1 嵌入式的定义及特点嵌入式系统是以微型计算机技术为基础，集成在其他产品中，实现特定功能的计算机系统。
它具有体积小、功耗低、成本低、性能高等特点。
1.2 嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于消费电子、通信、汽车、医疗、工业控制等领域。
例如，智能手机、智能家居、车载导航系统等都是嵌入式系统的应用。
1.3 嵌入式系统的发展趋势随着科技的进步和人们对智能化产品的需求不断增加，嵌入式系统的发展呈现以下趋势：1.3.1 多核处理器的应用为提高系统性能和处理能力，嵌入式系统逐渐采用多核处理器，实现并行计算和任务分配。
1.3.2 网络连接能力的增强嵌入式系统通过网络连接，实现与云端数据的交互和远程控制，满足人们对智能化、互联网化的需求。
1.3.3 人工智能的集成随着人工智能技术的发展，嵌入式系统逐渐集成人工智能算法和模型，实现智能感知和决策能力。
第二章嵌入式系统的硬件设计与开发2.1 嵌入式系统的硬件组成嵌入式系统的硬件包括处理器、存储器、外设等。
处理器负责计算和控制，存储器用于存储数据和程序，外设用于与外部设备进行交互。
2.2 嵌入式系统的硬件设计流程嵌入式系统的硬件设计流程包括需求分析、系统设计、电路设计、PCB设计、原型制作等步骤，确保系统满足功能和性能要求。
2.3 嵌入式系统的开发工具与环境嵌入式系统的开发工具包括编译器、调试器、仿真器等，用于开发和调试嵌入式软件和硬件。
第三章嵌入式系统的软件设计与开发3.1 嵌入式系统的软件架构嵌入式系统的软件架构包括操作系统、驱动程序、应用程序等。
操作系统负责管理系统资源和调度任务，驱动程序用于控制外设，应用程序实现系统功能。
3.2 嵌入式系统的软件开发流程嵌入式系统的软件开发流程包括需求分析、系统设计、编码、测试、调试等步骤，确保软件的正确性和稳定性。
3.3 嵌入式系统的软件开发工具与技术嵌入式系统的软件开发工具包括编译器、调试器、仿真器等，技术包括C语言、汇编语言、RTOS等。
嵌入式答案
1.嵌入式系统基本含义是什么?为什么说单片机是典型的嵌入式系统?嵌入式系统（Embedded System）：面向测控对象，嵌入到实际应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统（Embedded System）。
嵌入式系统是面向测控对象，嵌入到实际应用系统中的计算机系统的统称。
嵌入式系统通常有4 种：①工控机；②通用CPU 模块；③嵌入式微处理器（Embedded Processor）；嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）。
前两者是基于通用计算机系统，即将通用计算机系统用于测控对象。
后两者是基于芯片形态的计算机系统，其中嵌入式MCU 是在通用CPU 基础上发展，增加满足测控对象要求的外围接口电路，用于测控领域。
而嵌入式MCU则是在嵌入式系统的概念广泛使用后，给传统MCU 定位的称呼。
所以，可以说MCU 是最典型的、最广泛的嵌入式系统。
3．比较MCU与CPU的区别与联系。
从总体上说，通用计算机系统主要用于数值计算、信息处理，兼顾控制功能，而嵌入式计算机系统主要用于控制领域，兼顾数据处理。
与单纯的高速海量计算要求不同，通信、测控、数据传输等领域主要表现在：①直接面向控制对象；②嵌入到具体的应用体中，而不以计算机的面貌出现；③能在现场可靠地运行；④体积小，应用灵活；⑤突出控制功能，特别是对外部信息的捕捉与丰富的输入输出（I/O）功能等。
由此可以看出，满足这些要求的计算机与满足高速数值计算的计算机是不可兼得的就MCU 组成而言，虽然它只是一块芯片，但包含了计算机的基本组成单元，仍由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成，只不过这些都集成在一块芯片上，这种结构使得MCU成为具有独特功能的计算机。
2．简述MCU的基本组成及应用领域，简述嵌入式系统的特点。
MCU的基本组成：由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。
MCU应用领域：通信、测控、数据传输等领域。
嵌入式系统课后习题及答案
第1章嵌入式体系基本【1 】1.什么是嵌入式体系？它由哪几部分构成？有何特点？写出你所想到的嵌入式体系.答：（1）界说：国内对嵌入式体系的一般界说是：以运用为中间,以盘算机技巧为基本,软硬件可裁剪,从而可以或许顺应现实运用中对功效.靠得住性.成本.体积.功耗等严厉请求的专用盘算机体系.（2）构成：嵌入式处理器.外围装备.嵌入式操纵体系和运用软件等几部分构成.（3）特点：a.软硬件一体化,集盘算机技巧.微电子技巧.行业技巧于一体;b.须要操纵体系支撑,代码小,履行速度快;c.专用紧凑,用处固定,成本迟钝;d.靠得住性请求高;e.多样性,运用普遍,种类繁多.（4）嵌入式体系：小我数字助理（PDA）.机顶盒（STB）.IP德律风.2.嵌入式处理器分为哪几类？答：（1）低端的微控制器（MicroController Unit,MCU）;（2）中高端的嵌入式微处理器（Embeded MicroProcessor Unit,EMPU）;（3）通讯范畴的DSP处理器（Digital Signal Processor,DSP）;（4）高度集成的片上体系（System on Chip,SoC）.3.ARM英文原意是什么？它是一个如何的公司？其处理器有何特点？答：（1）英文原意：Advanced RISC Machines.高等精简指令集机械.（2）公司简介：该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器常识产权设计供给商,经由过程将其高机能.低成本.低功耗的RISC微处理器.外围和体系芯片设计技巧让渡给合作伙伴来临盆各具特点的芯片.ARM公司已成为移动通讯.手持装备.多媒体数字花费嵌入式解决计划的RISC尺度.（3）其处理器特点：a.小体积.低功耗.低成本而高机能;b.16/32位双指令集;c.全球的合作伙伴浩瀚.4.什么是及时体系？它有哪些特点？若何分类？答：（1）及时体系的界说：及时体系（Real Time System）是指产生体系输出的时光对体系至关重要的体系.（2）特点：及时性.并行性.多路性.自力性.可猜测性.靠得住性.（3）分类：依据响应时光的不合,及时体系可分为3种类型：强及时体系.弱及时体系.一般及时体系.依据肯定性的不合,及时体系可分为2种类型：硬及时.软及时.5.RTOS由哪几部分构成？它有哪些特点？与一般操纵体系比拟有何不合？答：（1）构成：及时内核.收集组件.文件体系.图形用户界面.（2）特点：a.支撑异步事宜的响应;b.中止和调剂义务的优先级机制;c.支撑抢占式调剂;d.肯定的义务切换时光和中止延迟时光;e.支撑同步.（3）与一般OS的不合：a.及时性：响应速度快,只有几微秒;履行时光肯定,可猜测;b.代码尺寸小：只有10~100KB,节俭内存空间,下降成本;c.运用程序开辟较难;d.须要专用开辟对象：仿真器.编译器和调试器等.6.单片机体系.嵌入式体系和SOC体系三者有何差别和接洽？答：（1）今朝嵌入式体系的主流是以32位嵌入式微处理器为焦点的硬件设计和基于及时操纵体系（RTOS）的软件设计;（2）单片机体系多为4位.8位.16位机,不合适运行操纵体系,难以进行庞杂的运算及处理功效;（3）嵌入式体系强调基于平台的设计.软硬件协同设计,单片机大多采取软硬件流水设计;（4）嵌入式体系设计的焦点是软件设计（占70%阁下的工作量）,单片机体系软硬件设计所占比例基底细同.（5）SoC是嵌入式体系的最高实现情势,它集成了很多功效模块,它的焦点技巧是IP（Intellectual Property Core,常识产权核）核.7. 无第2章嵌入式体系开辟进程1.嵌入式体系开辟进程分为哪几个阶段？每个阶段的特点是什么？答：（1）需求剖析阶段：a.对问题的辨认和剖析;b.制订例格解释文档;c.需求评审.（2）设计阶段：a.数据流剖析;b.划分义务;c.界说义务间的接口.（3）生成代码阶段：a.代码编程;b.交叉编译和链接;c.交叉调试;d.测试.（4）固化阶段2.嵌入式体系有哪几种调试方法？如今最风行的是哪种？运用什么接口？答：（1）调试方法：源程序模仿器方法.监控器方法.仿真器方法.（2）如今最风行的是仿真器方法,运用JTAG(Joint Test Action Group,结合测试行为组)接口.3.什么是板级支撑包？它一般应完成哪些工作？答：（1）界说：有些嵌入式操纵体系的内核明白分为两层,上层一般称为“内核”,而底层则称为“硬件抽象层”或“硬件适配层”,缩写为HAL,有的厂商将硬件抽象层称为BSP,即板级支撑包（BoardSupport Package）.（2）重要完成工作：a.在体系启动时,对硬件进行初始化.B.为驱动程序供给拜访硬件的手腕.（3）重要感化：清除硬件差别.第3章 ARM体系构造1.ARM的英文全名是什么？ARM处理器有什么特点？答：见第1章课后习题第3题.2.ARM7和ARM9在流水线方面有何不合？答：ARM7是3级流水线构造,ARM9是5级流水线构造.AR]M9把3级流水线中的履行阶段的操纵进行再分派,即把履行阶段中的“存放器读”插在译码阶段中完成,把“存放器写”安插在另一级（即第5级）完成,同时,在该级之前,再安插一级（存储拜访）.3.ARM处理器支撑的数据类型有哪些？答：（1）Byte 字节,8位;（2）Halfword 半字,16位;（3）Word 字,32位;4.写出ARM运用的各类工作模式和工作状况.答：（1）工作模式：详见下表：（2）工作状况：a.ARM：32位,这种状况下履行字对齐的ARM指令;b.Thumb：16位,这种状况下履行半字对齐的Thumb指令.5.ARM处理器总共有若干个存放器？个中哪个用做PC？哪个用做LR?答：（1）ARM处理器总共有37个存放器：31个通用存放器,6个状况存放器. （2）R15用做程序计数器PC,R14用做子程序链接存放器LR.6.假设R0=0x12345678,运用将R0存储到0x4000的指令存到存储器中,若存储器为大端组织,写出从存储器0x4000处加载一个字节到R2的指令履行后R2的值.答：因为0x4000是大端组织,所以R0存进后,0x4000中稀有0x56781234,从0x4000加载一个字节到R2后（由地位到高位加载）,R2的值为0x34. 7.ARM920T处理器参加了哪两个协处理器？各自的重要功效是什么？答：ARM920T处理器参加了两个协处理器:(1)CP14,许可软件拜访调试通讯通道;(2)体系控制协处理器CP15,供给了一些附加存放器用于设置装备摆设和控制Caches.MMU.呵护体系.时钟模式和其他体系选项.8.ARM920T支撑哪些时钟模式？答：快速总线模式.同步模式.异步模式.9.什么是写直达和写回Cache操纵,各有何特点？答：（1）写直达：当CPU对Cache写射中时,Cache与主存同时产生写修正.长处：一致性好;缺陷：耗时.（2）写回：当CPU对Cache写射中时,只修正Cache的内容而不立刻写入主存,只当此履行被换出时才写回主存.长处：削减拜访主存次数,进步效力.缺陷：一致性差点.10.ARM为何集成了32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集？（即它的利益）答：可供给长的转移规模.壮大的算术运算才能和大的寻址空间.11.什么是big-endian和little-endian,编写一段程序测试你所用的盘算机体系构造采取哪种存储机制？答：（1）大端存储体系（big-endian）：低地址存放高字节,高地址存放低字节.小端存储体系（little-endian）: 低地址存放低字节,高地址存放高字节.（2）int x=0x12345678;int *p=&x;if(*(char*)p=0x78)…little endianelse…big endian第4章 ARM体系硬件设计基本1．一个典范的可履行映像由哪几部分构成？答：2.汇编和C说话的互相挪用办法.答：（1）汇编程序挪用C程序的办法为：起首在汇编程序中运用IMPORT伪指令事先声明将要挪用的C说话函数;然后经由过程BL指令来挪用C函数.（2）C程序挪用汇编子程序的办法为：起首在汇编程序中运用EXPORT伪指令声明被挪用的子程序,暗示该子程序将在其他文件中被挪用;然后在C程序中运用extern症结字声明要挪用的汇编子程序为外部函数. （填补）3.基于ARM的硬件启动流程？答：（1）分派中止向量表;（2）初始化存储器体系;（3）初始化各工作模式下的客栈;（4）初始化有特别请求的硬件模块;（5）初始化用户程序的履行情况;（6）切换处理器的工作模式;（7）挪用主运用程序.第5章基于S3C2410的体系硬件设计1.温习控制：P230 I/O口编程实例.填补：2.中止的处理流程？答：（1）保管现场;（2）模式切换;（3）获取中止源;（4）中止处理;（5）中端返回,恢复现场.3.中止存放器的感化及相干的操纵？P235-237.。
嵌入式系统设计
嵌入式系统设计嵌入式系统设计是指针对特定应用领域的需求，将硬件和软件相结合，设计和开发一种特定功能的计算机系统。
这种系统通常被嵌入到其他设备中，以控制和管理设备的操作。
1. 嵌入式系统设计的基本概念:嵌入式系统是一种专用计算机系统，它被嵌入到其他设备中，用于实现特定的功能。
与通用计算机系统不同，嵌入式系统设计要考虑资源有限、功耗低、尺寸小等因素。
嵌入式系统设计需要深入了解应用领域的需求，选择适合的处理器、外设和软件平台来实现系统功能。
2. 嵌入式系统设计的硬件层面:在嵌入式系统设计中，硬件层面主要涉及选择适当的处理器、外设和电路设计。
处理器选择要考虑功耗、性能和成本等因素。
外设选择要根据系统功能需求，例如传感器、执行器、通信接口等。
电路设计要考虑电源管理、时序控制、信号处理等。
3. 嵌入式系统设计的软件层面:嵌入式系统设计的软件层面主要涉及系统软件和应用软件的开发。
系统软件包括操作系统、驱动程序等，用于管理硬件资源和提供系统服务。
应用软件则根据系统功能需求开发，例如数据处理、通信协议等。
在嵌入式系统设计中，软件的优化和调试是非常重要的，以确保系统的稳定性和性能。
4. 嵌入式系统设计的系统集成:嵌入式系统设计的一个重要环节是系统集成。
在集成过程中，将硬件和软件组合在一起，进行功能验证和调试。
系统集成要考虑硬件和软件之间的接口和通信，确保各个组件能够正常协同工作。
同时，还需要进行性能测试和系统验证，以确保系统能够满足设计要求。
5. 嵌入式系统设计的开发流程:嵌入式系统设计的开发流程通常包括需求分析、系统设计、硬件开发、软件开发、系统集成和测试等阶段。
在需求分析阶段，要明确系统功能和性能需求。
在系统设计阶段，要选择合适的处理器、外设和软件平台，并进行系统架构设计。
在硬件开发和软件开发阶段，要分别进行硬件和软件的详细设计和开发。
在系统集成和测试阶段，要进行功能验证和性能测试，确保系统能够正常工作。
综上所述，嵌入式系统设计是一项综合性的工程，涉及硬件和软件两个层面。
操作系统的嵌入式系统开发与应用
操作系统的嵌入式系统开发与应用随着科技的不断发展，智能手机、智能家居、智能汽车等嵌入式系统正逐渐渗入我们的生活中。
而这些嵌入式系统的核心，即操作系统，对其性能和功能发挥着至关重要的作用。
本文将探讨操作系统在嵌入式系统开发与应用中的重要性和挑战，并介绍一些常见的嵌入式系统开发和应用领域。
一、嵌入式系统开发的基本概念嵌入式系统是指嵌入到特定设备或系统中的计算机系统，是以完成特定功能为目标的计算机系统。
与通用计算机不同，嵌入式系统通常具有功耗低、体积小、性能高、实时性要求高等特点。
在嵌入式系统中，操作系统扮演着极为重要的角色，它负责协调和管理系统的各个硬件和软件资源，提供给应用程序访问这些资源的接口。
二、嵌入式系统开发的挑战在嵌入式系统开发中，操作系统面临着多方面的挑战。
首先，嵌入式系统通常具有实时性要求，即需要在一定的时间范围内完成特定任务。
因此，操作系统需要提供可靠的实时性能。
其次，嵌入式系统的资源有限，如处理器、存储器等。
操作系统需要高效地管理这些资源，以尽可能优化系统的性能。
此外，嵌入式系统通常需要与外部设备进行通信，操作系统需要提供相应的驱动程序和接口，以实现与设备的正常交互。
三、嵌入式系统开发的应用领域1. 汽车电子系统随着汽车技术的不断进步，现代汽车的电子系统已经越来越复杂。
从发动机控制、车身电子到导航、娱乐等功能，嵌入式系统已经在汽车中扮演着不可或缺的角色。
操作系统在这些系统中的作用是通过控制和管理各种电子设备，提高汽车的性能、安全性和舒适性。
2. 智能手机和平板电脑智能手机和平板电脑作为现代人生活中不可或缺的工具，其中的嵌入式系统负责管理和协调各种硬件和软件资源，提供用户友好的界面和流畅的操作体验。
操作系统在智能手机和平板电脑中的关键任务包括进程管理、内存管理、资源调度等。
3. 工业自动化工业自动化系统需要嵌入式系统来完成各种自动化任务，如传感器数据的采集和处理、设备控制等。
嵌入式操作系统可以通过调度和管理任务，提高工业自动化系统的效率和稳定性。
嵌入式系统设计与开发
嵌入式系统设计与开发嵌入式系统设计与开发是一门综合性较强的学科，涵盖了电子、计算机、通信等多个领域的知识。
随着科技的进步，嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用，比如智能手机、智能家居、汽车等。
本文将详细介绍嵌入式系统设计与开发的相关内容和步骤。
一、嵌入式系统设计与开发的基本概念1. 嵌入式系统的定义：嵌入式系统是一种特定用途的计算机系统，嵌入在其他电子设备中，用于控制、监视和与外部环境交互。
2. 嵌入式系统的特点：实时性、稳定性、低功耗、小型化等。
二、嵌入式系统设计与开发的步骤1. 需求分析：了解用户需求，确定系统功能和性能要求，并进行需求分析和评估。
2. 系统设计：根据需求分析的结果，进行系统设计。
包括硬件设计和软件设计两个方面。
- 硬件设计：选择合适的处理器、内存、存储器等硬件组件，并进行电路设计和布板。
- 软件设计：编写嵌入式系统的软件程序，包括驱动程序、操作系统、应用程序等。
3. 硬件实现：根据硬件设计的结果，进行硬件实现。
包括电路板的制造和组装、设备的调试和测试等。
4. 软件实现：根据软件设计的结果，进行软件的实现。
包括编写代码、进行编译、连接、调试和测试等。
5. 系统集成：将硬件和软件进行集成，进行整体调试和测试。
确保系统的功能完善和性能稳定。
6. 系统验证和测试：对整个系统进行验证和测试，评估系统的可靠性、实时性和性能等。
7. 系统优化和调优：根据验证和测试的结果，对系统进行优化和调优，改进系统的性能和稳定性。
8. 系统部署和上线：将优化后的系统部署到实际环境中，并进行上线运行。
三、嵌入式系统设计与开发的技术要点1. 硬件选型：选择合适的处理器、内存、存储器等硬件组件，根据系统需求进行选型。
2. 软件开发：根据需求分析，进行软件的开发。
可选择C语言、汇编语言等进行编程。
3. 实时性设计：嵌入式系统对实时性要求较高，需要进行实时性设计，确保系统的响应速度和稳定性。
4. 低功耗设计：嵌入式系统通常工作在电池供电条件下，需要进行低功耗设计，延长系统的使用时间。
嵌入式系统基础与实践刘黎明答案
嵌入式系统基础与实践刘黎明答案
1、嵌入式系统的基本含义就为什么？为什么说单片机就为典型的嵌入式系统？
答：即MCU的含义就为：在一块芯片上集成了中心处理单元（CPU），储备器（RAM或ROM等），定时器或计数器及多种输入输出（l或0）接口的比较完整的数字处理系统；大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计：MCU从体系结构到指令系统都就为依据嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满意应用系统的嵌入，面对测控对象，现场牢靠运行等方面的要求：因此以MCU为核心的系统就为应用最广的嵌入式系统。
2、简述嵌入式系统的特点以及应用领域。
答：嵌入式系统属于运算机系统，但不单独以通用运算机的面目显现；嵌入式系统开发需要专用工具与特别方法；使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采纳不同储备介质；开发嵌入式系统涉及软件，硬件及应用领域的学问；嵌入式系统的其她特点，比如紧急的资源，较高稳固性要求，低功耗，低成本等；一般用于工业掌握，智能家电，日常电子等领域。
3、举例说明嵌入式系统在日常生活中的应用。
答：日常数码产品：手机，MP3，U盘，相机等；日常工业类：冰箱，空调，微波炉，汽车等。
嵌入式系统设计
嵌入式系统设计嵌入式系统设计是一门涉及硬件和软件的综合学科，其目标是开发出能够嵌入在其他系统中运行的高效、可靠的系统。
本文将介绍嵌入式系统设计的基本概念、设计流程以及常见的嵌入式系统应用。
第一节：嵌入式系统设计概述嵌入式系统是指被嵌入在其他设备或系统中的计算机系统。
与通用计算机系统相比，嵌入式系统通常具有小巧、低功耗、低成本以及特定功能等特点。
嵌入式系统常见于家电、汽车、电子设备等各个领域。
嵌入式系统设计包括硬件设计和软件设计两个主要方面。
硬件设计主要涉及电路设计、选择合适的处理器和传感器等；而软件设计则包括嵌入式操作系统的选择和驱动程序的开发等。
嵌入式系统设计需要工程师具备深厚的硬件和软件知识。
第二节：嵌入式系统设计流程1. 确定需求：了解系统的功能需求和约束条件，包括性能要求、成本限制和电源要求等。
2. 系统架构设计：确定系统的整体架构，包括硬件和软件的设计组件、接口标准和数据流程等。
3. 硬件设计：根据系统需求和架构设计，进行电路设计、PCB布局、传感器和接口的选择等。
4. 软件设计：选择合适的嵌入式操作系统，编写驱动程序和应用程序，实现系统功能。
5. 集成和测试：将硬件和软件组合在一起进行系统集成，进行功能测试和性能验证。
6. 优化和调试：根据测试结果进行优化，解决可能存在的问题和bug。
第三节：嵌入式系统应用1. 汽车电子：现代汽车中包含大量的嵌入式系统，如发动机管理系统、安全气囊系统和娱乐系统等。
2. 智能家居：随着物联网的发展，嵌入式系统在智能家居中的应用越来越广泛，如智能照明系统和智能家电控制系统等。
3. 医疗设备：嵌入式系统在医疗设备中发挥着重要作用，如心脏起搏器和体温监测仪等。
4. 工业控制系统：嵌入式系统在工业领域中用于自动化控制和监视，例如工厂自动化系统和智能仓储系统。
结论嵌入式系统设计是一门综合性学科，涉及硬件和软件的设计。
从需求确定到系统优化，设计流程严谨且复杂。
嵌入式系统应用广泛，涵盖了汽车、智能家居、医疗设备和工业控制系统等众多领域。
嵌入式系统期末考试题库及答案
《嵌入式系统》试题库一、填空题1、嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，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、从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。
3、从层次角度来看，嵌入式系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、板级支持包（或硬件抽象层）和硬件层。
4、嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。
5、嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。
6、需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。
7、确定输入信号是数字信号还是模拟信号属于功能性需求。
8、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。
9、在嵌入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。
10、在嵌入式系统的设计过程中，其中体系结构设计解决“如何做”。
11、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。
12、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。
13、在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。
14、在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。
15、在嵌入式系统的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。
16、在嵌入式系统的设计过程中，完成软件设计应在构件设计阶段完成。
17、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计（需求分析、规格说明和体系结构设计）和系统调试。
18、设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。
19、设计重用技术主要分为基于IP 核的模块级重用和基于平台的系统级重用。
20、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验证几个阶段组成。
21、嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和数字信号处理器（DSP）。
嵌入式系统开发与应用
嵌入式系统开发与应用嵌入式系统开发与应用是现代科技领域的重要组成部分，它涵盖了从底层硬件设计到高层软件开发的一系列技术和方法。
嵌入式系统广泛应用于诸多领域，如消费电子、工业控制、汽车电子、医疗设备等。
本文将介绍嵌入式系统开发的基本概念、应用领域以及未来发展趋势。
一、嵌入式系统开发的基本概念嵌入式系统是指嵌入在其他设备或系统中，具有特定功能的计算机系统。
与传统计算机系统相比，嵌入式系统通常具有体积小、功耗低、成本低的特点。
嵌入式系统的核心是微处理器（如ARM、MIPS等）或微控制器（如8051、STM32等），以及与之配套的外设（如存储器、输入输出接口等）。
嵌入式系统开发的关键是将硬件与软件紧密集成，以实现特定功能。
硬件开发主要包括电路设计、PCB设计、嵌入式软件开发者对硬件的控制，以及常用的传感器、执行器和通信接口的选型和集成。
软件开发主要包括操作系统的选择和裁剪、驱动程序的编写、应用程序的开发，以及与硬件之间的交互和通信。
二、嵌入式系统的应用领域1. 消费电子：嵌入式系统广泛应用于智能手机、平板电脑、智能电视等消费电子产品。
这些设备要求高性能、低功耗以及良好的用户体验。
嵌入式系统在这些设备中的作用是负责处理各类用户操作、数据处理、多媒体播放、通信等功能。
2. 工业控制：嵌入式系统广泛应用于工业自动化领域。
它能够实现工业设备的监控、控制和运行管理。
嵌入式系统可以处理各种输入输出信号，与工艺设备和传感器进行通信，并对工艺过程进行控制和调节。
3. 汽车电子：嵌入式系统在现代汽车中起到了至关重要的作用。
它能够实现汽车引擎控制、车身电子控制、信息娱乐、驾驶辅助等功能。
嵌入式系统可以通过各种传感器获取车辆状态信息，同时与汽车中的各种模块进行通信。
4. 医疗设备：嵌入式系统在医疗设备领域应用广泛，如心脏起搏器、呼吸机、血糖监测仪等。
嵌入式系统能够监测病人的生理参数，同时控制和调节医疗设备的工作状态，以满足病人的实际需求。
嵌入式系统的定义及特点
嵌入式系统的定义及特点定义：嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。
特点：（1）嵌入式系统是面向特定应用的。
嵌入式系统中的CPU是专门为特定应用设计的，具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于整个系统设计趋于小型化。
（2）嵌入式系统涉及先进的计算机技术、半导体技术、电子技术、通信和软件等各个行业。
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。
（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。
（4）嵌入式系统的生命周期相当长。
嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，其升级换代也是和具体产品同步进行的。
（5）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。
在设计完成以后，用户如果需要修改其中的程序功能，必须借助于一套专门的开发工具和环境。
（6）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中，而不是存贮于磁盘等载体中。
3．与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？答：与通用计算机相比，嵌入式系统有以下特点：（1）嵌入式系统通常是面向特定应用的；（2）嵌入式系统的硬件和软件必须高效率地设计，做到量体裁衣、去除冗余；（3）有实时操作系统的支持；（4）嵌入式系统具有较长的生命周期；（5）嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储在磁盘等载体中；（6）具有专门的开发工具支持。
操作系统在嵌入式系统中所起的作用EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度作，控制、协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。
嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
嵌入式系统是以应用为中心，整合了计算机软件、硬件技术，通信技术和微电子技术，嵌入式操作系统（嵌入式linux学习）的功能嵌入式操作系统除具备了一般操作系统（嵌入式linux系统）最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外，还有以下两个方面的功能：1.构成一个易于编程的虚拟机平台嵌入式操作系统构成一个虚拟机平台，EOS把底层的硬件细节封装起来，为运行在它上面的软件(如中间件软件和各种应用软件)提供了一个抽象的编程接口。
ARM嵌入式系统试题及答案解析
ARM嵌入式系统基础教程---—期中开卷专业：软件1002班姓名：王世伟学号：04103060（24）一、嵌入式系统基本概念1、什么是嵌入式系统？有何特点?答：所谓嵌入式,实际上是“嵌入式计算机系统”，的简称，它是相对于通用计算机系统而言，注重于发展独立的单芯片技术.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"。
特点：（1）嵌入式系统是将先进的计算机技术，半导体技术以及电子技术与各行业的具体应用相结合的产物,这一点就决定了他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。
（2)系统内核小（3)专用性强(4)系统精简（5）系统软件要求（6）嵌入式软件开发要走向标准化，需要使用多任务的操作系统。
（7）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力.2、举例在你的身边常见到的嵌入式系统产品,谈一谈你对“嵌入式系统"的初步理解。
答：产品有：洗衣机，空调，手机.嵌入式系统就是内置小计算机系，可以对机器进行智能控制的系统。
3、嵌入式系统的3个基本特点?答:（1）专用性（2）嵌入型(3)计算机系统4、什么是嵌入式处理器，嵌入式处理器可以分为几大类？答:嵌入式处理机是嵌入式的核心，是控制，辅助系统运行的硬件单元。
分类：四大类（1)嵌入式微处理器（2)嵌入式微控制器(3）嵌入式DSP处理器（4）SoC片上系统5、广泛使用的三种类型的操作系统？答:多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。
6、列举常见的4种嵌入式操作系统？说明你对嵌入式操作系统的基本认识，嵌入式操作系统在嵌入式系统开发中的必要性。
答：嵌入式Linux、Win CE、VxWorks、μC/OS-II没有操作系统的计算机效率十分底下，把操作系统嵌入到计算机中，可以提高系统的可靠性，开发效率，缩短了开发周期.二、ARM7体系结构1、ARM是什么样的公司？答：它是一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器。
嵌入式系统架构
嵌入式系统架构嵌入式系统是一种专用计算机系统，被嵌入到其他设备中，用来控制和管理这些设备的特定功能。
而嵌入式系统的架构是指其硬件和软件之间的组织结构和工作方式，它直接决定了嵌入式系统的性能和功能。
本文将介绍嵌入式系统架构的基本概念、主要组成部分以及常见的架构类型。
一、嵌入式系统架构的基本概念嵌入式系统的架构是指系统中各个组件的组织方式以及它们之间的交互方式。
一般来说，嵌入式系统架构由以下几个方面构成：1. 处理器：是嵌入式系统的核心部件，负责执行指令和进行数据处理。
处理器的选择可以根据系统的性能要求来确定，有单核处理器、多核处理器等不同类型。
2. 存储器：用于存储指令、数据和中间结果。
常见的存储器包括随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）以及闪存等。
3. 输入/输出（I/O）模块：用于与外部设备进行数据交互。
比如，键盘、显示器、传感器等。
I/O模块通常与处理器之间通过总线进行数据传输。
4. 操作系统：是嵌入式系统的核心软件，负责管理和分配系统的资源，提供运行环境和服务。
常见的嵌入式操作系统有实时操作系统（RTOS）和嵌入式Linux等。
5. 通信接口：用于和其他嵌入式系统、计算机或网络进行通信。
通信接口可以是串口、并口、以太网等。
6. 供电与电源管理：嵌入式系统需要一个稳定可靠的电源供应，同时还需要电源管理模块来降低能耗和延长电池寿命。
二、嵌入式系统的主要组成部分嵌入式系统由硬件和软件两个主要组成部分组成。
硬件部分主要包括CPU、内存、存储器、I/O设备等，它们负责系统的数据处理、存储和交互。
软件部分主要包括操作系统、驱动程序、应用程序等，它们控制硬件的工作，实现系统功能。
1. 硬件部分硬件部分是嵌入式系统的基础，它决定了系统的性能和功能。
硬件部分的设计需要根据系统的需求来确定，包括选择适合的处理器、存储器、I/O设备等。
此外，还需要考虑功耗、体积、成本等方面的因素。
2. 软件部分软件部分是嵌入式系统的灵魂，它决定了系统的功能和用户体验。
嵌入式系统定义_简述嵌入式系统的定义和组成
嵌入式系统定义_简述嵌入式系统的定义和组成嵌入式系统定义_简述嵌入式系统的定义和组成1.嵌入式系统定义：以应用为中心，计算机为基础，软硬件可剪裁，适应应用系统对功能，成本，体积，可靠性，功耗严格要求的计算机系统。
2.嵌入式系统的三个基本要素:嵌入性，专用性，计算机系统3.嵌入式系统包括：硬件层，中间层，系统软件层，应用软件层4.RISC精简指令系统CISC复杂指令及系统EOS嵌入式操作系统5.RTOS主要分为强势系统和弱实系统两类6.哈佛结构的主要特点事将程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编址、独立访问。
7.流水线的基本概念：讲一个重复的时序分解成若干个子过程，而每一个子过程都可以有效地在其专用功能段上与其他子过程同时执行8.一个32位的微处理器，可以访问的虚拟地址空间为2*32,即4GB9.小端字节顺序存储法：低字节数据存放在内存低地址处，高字节数据存放在内存高地址处10.ARM微处理器体系结构目前被公认为是嵌入式应用领域领先的32位嵌入式RISC微处理器结构11.ARM内含37个寄存器，包括31个通用32位寄存器和6个状态寄存器12.ARM9系列微处理器采用5级整数流水线13.ARM微处理器支持7种运行模式14.寻址方式：寄存器寻址，立即寻址，寄存器移位寻址，寄存器间接寻址，变址寻址15.寻址方式是指令中给出的地址码字段来实现寻找真实操作数地址的方式16.DMA方式是指存储器与外设在DMA控制器的控制下，直接传送数据而不通过CPU17.S1S2S3S4S5 远程二级存储18.存储管理单元在CPU和物理内存之间进行地址转换，将地址从逻辑空间映射到物理空间，这个转换过程一般称为内存映射19.MMU主要完成以下①虚拟存储到物理存储空间的映射②存储器访问权限的控制③设置虚拟存储空间的缓冲的特性20.SDRAM可读可写，不具有掉电保持数据的特性，但其存取速度大大高于FLASH存储器。
嵌入式系统
嵌入式系统《嵌入式系统》试题库一、填空题1、嵌入式系统的基本定义为：以应用领域中心，以计算机技术为基础，软件硬件可以剪裁，适应环境应用领域系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
2、从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。
3、从层次角度来看，嵌入式系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、板级支持包（或硬件抽象层）和硬件层。
4、嵌入式产品的主要度量指标包含：上市时间、设计成本和产品质量。
5、嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。
6、需求分析包含：功能性需求分析和非功能性需求分析。
7、确认输出信号就是数字信号还是模拟信号属功能性市场需求。
8、确认系统的物理尺寸和重量属非功能性市场需求。
9、在嵌入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。
10、在嵌入式系统的设计过程中，其中体系结构设计解决“如何做”。
11、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。
12、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。
13、在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。
14、在嵌入式系统的设计过程中，顺利完成原理图设计应当在构件设计阶段顺利完成。
15、在嵌入式系统的设计过程中，顺利完成版图设计应当在构件设计阶段顺利完成。
16、在嵌入式系统的设计过程中，顺利完成软件设计应当在构件设计阶段顺利完成。
17、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计（需求分析、规格说明和体系结构设计）和系统调试。
18、设计流程所指的就是设计过程中所经历的过程步骤。
19、设计重用技术主要分为基于ip核的模块级重用和基于平台的系统级重用。
20、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验证几个阶段组成。
21、嵌入式处理器的分类包含三种，分别就是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和数字信号处理器（dsp）。
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硬件基础
冯·诺依曼体系结构
指令的执行周期T
取指令（Instruction Fetch）：TF2）指令译码（Instruction Decode）：TD3）执行指令（Instruction Execute）：TE4）存储（Storage）：TS每条指令的执行周期：T= TF+TD+TE+TS
同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。
（３）系统精简
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。
（４）高实时性OS
这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。
实时操作系统
实时操作系统是嵌入式系统目前最主要的组成部分。实时性需要调度一切可利用的资源完成实时控制任务。
－系统响应时间（System response time）：
系统发出处理要求，到系统给出应答信号的时间。
－任务切换时间（Context-switching time）：任务之间切换而使用的时间。
应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点
1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。
分时操作系统：系统内同时可以有多个程序运行，把CPU的时间分按顺序分成若干片，每个时间片内执行不同的程序。如UNIX
实时操作系统：系统内有多个程序运行，每个程序有不同的优先级，只有最高优先级的任务才能占有CPU的控制权。
第一讲嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统的几个重要特征
（1）系统内核小
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。
（２）专用性强
嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。
即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。
*嵌入式系统一般采用实时操作系统 *嵌入式系统大都有成本、功耗的要求
*嵌入式系统得到多种微处理体系的支持 *嵌入式系统需要专用的开发工具
嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。
硬件包括处理器／微处理器、存储器及外设器件和I／O端口、图形控制器等。
软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。
（5）嵌入式软件开发走向标准化
嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（Real－Time Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。
内部信息流要求通畅流动
超标量执行：超标量CPU采用多条流水线结构
高速缓存（CACHE）
1、为什么采用高速缓存
微处理器的时钟频率比内存速度提高快得多，高速缓存可以提高内存的平均性能。
2、高速缓存的工作原理
高速缓存是一种小型、快速的存储器，它保存部分主存内容的拷贝。
总线和总线桥
存储器系统
RAM：随机存取存储器，SRAM：静态随机存储器，DRAM：动态随机存储器
1）RAM比DRAM快 2）SRAM比DRAM耗电多
3）DRAM存储密度比SRAM高得多4）DRM需要周期性刷新
ROM：只读存储器FLASH：闪存
1）SRAM2）DRAM
输入输出接口
1）I/O2）A/D、D/A3）键盘4）LCD5）存储器接口6）设备接口
嵌入式操作系统
1操作系统的分类
顺序执行系统：系统内只含有一个程序，独占CPU的运行时间，按语句顺序执行该程序，直至执行完毕，另一程序才能启动运行。如DOS操作系统。
（6）嵌入式系统开发需要开发工具和环境
这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。
开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。
嵌入式系统与PC之间的区别
*嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台
*嵌入式系统的资源比PC少得多 *嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多
3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。
4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。
嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。４位、８位单片机，16位、32位、64位嵌入式CPU。
冯·诺依曼体系的特点
1）数据与指令都——冯诺依曼体系
哈佛体系结构
哈佛体系结构的特点
1）程序存储器与数据存储器分开2）提供了较大的数存储器带宽3）适合于数字信号处理4）大多数DSP都是哈佛结构5）ARM9是哈佛结构
CISC和RISC
CISC：复杂指令集（Complex Instruction Set Computer）具有大量的指令和寻址方式•8/2原则：80%的程序只使用20%的指令•大多数程序只使用少量的指令就能够运行。
RISC：精简指令集（Reduced Instruction Set Computer)•在通道中只包含最有用的指令•确保数据通道快速执行每一条指令•使CPU硬件结构设计变得更为简单
CISC与RISC的数据通道
影响CPU性能的因素：流水线技术、超标量执行、高速缓存
流水线技术：几个指令可以并行执行
提高了CPU的运行效率