嵌入式系统原理及接口技术
嵌入式系统原理与接口技术fpga
嵌入式系统原理与接口技术fpga
嵌入式系统原理与接口技术FPGA
嵌入式系统是嵌入在其他设备中的计算机系统，由于其小尺寸、低功耗、高可靠性和定制化等特性，被广泛应用于计算机控制、通讯、汽车、医疗、航空航天等领域。
而FPGA作为可编程逻辑器件，其重要性与广泛程度在嵌入式系统中也不言而喻。
FPGA的原理是通过可编程逻辑单元、存储单元和I/O模块等组件构成，可以实现针对特定应用的定制化逻辑电路。
与ASIC相比，FPGA 一方面具有定制化灵活、开发效率高等优点，另一方面也存在着资源消耗较高、性能等方面的局限性。
因此，在嵌入式系统中，FPGA与MCU、DSP等处理器结合使用，充分发挥各自的优势。
FPGA的接口技术也是嵌入式系统中的重要组成部分。
常见的接口技术包括SPI、I2C、UART等。
SPI是一种串行传输接口，可以实现多个设备的数据同步传输；I2C是一种串行通信总线，可以实现多个设备之间的数据传输，以及设备之间的控制与管理；UART是一种异步串行通信接口，可以实现设备之间的数据传输与控制。
在实际应用时，需要根据不同的应用场景选择合适的接口技术，以保证系统的稳定性和可靠性。
总之，嵌入式系统与FPGA的结合，为物联网、智能家居、智能交通等领域带来了更加智能化和高效化的解决方案。
未来，随着技术的不断发展和创新，嵌入式系统与FPGA的应用前景必将更加广阔。
嵌入式系统原理及接口技术复习提纲共36页文档
嵌入式系统原理及接口技术复习提纲
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
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。
史上最详细！嵌入式系统知识和接口技术总结
史上最详细！嵌⼊式系统知识和接⼝技术总结1什么是嵌⼊式IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers，美国电⽓和电⼦⼯程师协会）对嵌⼊式系统的定义：“⽤于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。
原⽂为：Devices Used to Control，Monitor or Assist the Operation of Equipment，Machinery or Plants）。
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由单个程序实现整个控制逻辑。
从应⽤对象上加以定义，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。
国内普遍认同的嵌⼊式系统定义为：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。
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。
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。
执⾏装置可以很简单，如⼿机上的⼀个微⼩型的电机，当⼿机处于震动接收状态时打开；也可以很复杂，如SONY 智能机器狗，上⾯集成了多个微⼩型控制电机和多种传感器，从⽽可以执⾏各种复杂的动作和感受各种状态信息。
2嵌⼊式系统的组成⼀、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。
ARM嵌入式体系结构与接口技术
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1.1.1 嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统的特点
（1）面向特定应用的特点，与“通用型”系统相比，满 足特定应用的特定需求 （2）嵌入式系统的硬件和软件都必须进行高效地设计， 量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更 高的性能 （3）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和 电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。
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1.1.2 嵌入式系统的体系结构
嵌入式操作系统不仅具有通用操作系统的一般功 能，如向上提供对用户的接口（如图形界面、库 函数API等），向下提供与硬件设备交互的接口（ 硬件驱动程序等），管理复杂的系统资源， 在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应 用专用性等方面，具有更加鲜明的特点
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1.1.2 嵌入式系统的体系结构
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（4）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中或单片机本身，而不是 存储于磁盘中。 （5）嵌入式开发的软件代码尤其要求高质量、高可靠性 。 （6）嵌入式系统本身不具备二次开发能力，即设计完成 后用户通常不能在该平台上直接对程序功能进行修改， 必须有一套开发工具和环境才能进行再次开发。厂家对 产品固件（Firmware）进行升级
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1.1.1 嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统应用随处可见，工业、军事、宇宙、通信、运 输、金融、医疗、气象、农业等领域 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机控制系统为基础， 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。 嵌入式系统通常由特定功能模块和计算机控制模块组成， 主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统 以及用户应用软件等部分组成。它具有“嵌入性”、“专 用性”与“计算机系统”的三个基本要素。
电子信息技术中的嵌入式系统介绍
电子信息技术中的嵌入式系统介绍嵌入式系统是指集成了硬件和软件的特定功能的电子系统，能够在特定的环境下执行特定的任务。
它是电子信息技术领域中一种应用广泛、功能强大的系统。
本文将介绍嵌入式系统的定义、应用领域、工作原理以及未来发展趋势。
首先，嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，通常用于嵌入在其他设备中，比如手机、汽车、家电等。
它的特点是体积小、功耗低、性能高，能够实现高度集成和高度可靠性的要求。
嵌入式系统通过与外界进行交互，完成特定的功能和任务。
嵌入式系统的应用领域非常广泛。
在消费电子产品中，嵌入式系统被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能电视等。
在汽车行业，嵌入式系统被用于发动机控制、刹车控制、导航系统等。
在医疗领域，嵌入式系统被用于心脏起搏器、血压监测仪等。
此外，嵌入式系统还被应用于航空航天、通信、工业控制等众多领域。
嵌入式系统的工作原理一般可以分为硬件部分和软件部分。
硬件部分包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口等。
中央处理器是嵌入式系统的核心部件，负责执行各种指令和运算。
存储器用于存储程序和数据。
输入输出接口用于连接其他设备。
软件部分包括操作系统、应用软件和驱动程序等。
操作系统负责管理硬件资源、调度任务、提供各种服务。
应用软件是根据特定需求编写的具体功能程序。
驱动程序用于控制硬件设备。
未来，随着智能化和物联网的发展，嵌入式系统将面临更多的挑战和机遇。
首先，技术的进步将推动嵌入式系统的性能进一步提升，使得它们能够处理更加复杂和高效的任务。
其次，嵌入式系统将需要支持更多的应用和服务，比如人工智能、机器学习等。
同时，安全性和可靠性也是嵌入式系统未来的发展重点。
随着智能家居、智能交通等领域的蓬勃发展，对嵌入式系统的安全性要求越来越高。
总之，嵌入式系统是电子信息技术中一种重要的应用系统，具有广泛的应用领域和强大的功能。
它集成了硬件和软件，能够在特定环境下执行特定任务。
嵌入式系统的工作原理包括硬件和软件部分，通过中央处理器、存储器和输入输出接口实现与外界的交互。
嵌入式工作原理
嵌入式工作原理
嵌入式系统是一种专门设计用于执行特定任务的计算机系统。
它通常被嵌入到其他设备或系统中，以控制和监测其操作。
嵌入式系统的工作原理主要包括以下几个方面：
1. 硬件设计：嵌入式系统的硬件设计是基于特定需求和功能进行的。
它通常包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口、传感器等组件。
硬件设计的目标是满足系统的性能、功耗和成本等要求。
2. 软件开发：嵌入式系统的软件开发包括编写应用程序和驱动程序。
应用程序是实现特定功能的代码，驱动程序用于控制硬件设备和与外部设备的通信。
软件开发的过程中需要考虑系统的实时性、稳定性和资源利用效率。
3. 实时操作系统（RTOS）：嵌入式系统通常需要实时响应外
部事件，并及时采取相应的措施。
为了满足这一要求，常使用实时操作系统来管理系统资源和任务调度。
实时操作系统在多任务环境下，通过任务优先级、中断处理和时间片轮转等方式，确保任务能够按时完成。
4. 通信与接口：嵌入式系统通常需要与外部设备或其他系统进行通信。
这可以通过串口、以太网、无线通信等方式实现。
接口的设计需要考虑通信协议、数据传输速率、数据完整性等因素。
5. 电源管理：嵌入式系统通常需要工作在低功耗状态下，以延长电池寿命或降低能耗。
因此，电源管理是嵌入式系统设计中的重要考虑因素。
电源管理技术包括动态电压调整、功耗优化和睡眠模式等方法。
总体而言，嵌入式系统的工作原理是硬件和软件之间密切配合，根据特定需求和功能设计，通过实时操作系统控制和调度任务，与外部设备或系统进行通信，并采用电源管理技术降低能耗。
微机原理与嵌入式接口技术存储器及其扩展
存储器及其扩展
存储器：用于存储数 据和程序的硬件设备
分类：按存储介质可 分为半导体存储器和
磁存储器
半导体存储器：基于 半导体器件的存储器，
如RAM、ROM等
磁存储器：基于磁性 材料的存储器，如硬
盘、磁带等
按存取方式可分为随 机存取存储器（RAM）
和顺序存取存储器 （SAM）
按存储容量可分为大 容量存储器和小容量
存储器扩展软件： 如内存管理软件， 用于管理存储器的 分配和使用
存储器类型： RAM、ROM、
Flash等
存储器管理： 内存分配、内 存回收、内存
保护等
存储器扩展： 使用外部存储 用率、减少存 储器访问时间
等
微机接口技术
01
02
微机接口：微处理器与外部设备之间的 连接和通信技术
制等方面。
定义：嵌入式系统是一种专用计算 机系统，它以应用为中心，以计算 机技术为基础，软硬件可裁剪，适 用于各种应用场合。
嵌入式系统的核心是嵌入式处理器， 它包括微处理器、微控制器、数字 信号处理器等。
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特点：嵌入式系统具有实时性、可 靠性、低功耗、小型化、智能化等 特点，广泛应用于工业控制、医疗 设备、汽车电子、航空航天等领域。
存储器
按存储结构可分为线 性存储器和非线性存
储器
按存储速度可分为高 速存储器和低速存储
器
存储器的基本 结构：由存储 单元、地址译 码器、数据输 入输出电路等
组成
存储器的读写 原理：通过地 址译码器将地 址信号转换为 存储单元的选 通信号，然后 对存储单元进
行读写操作
存储器的扩展 方法：通过增 加存储单元的 数量、提高存 储单元的密度 等方式进行扩
嵌入式系统应用技术的研究与开发
嵌入式系统应用技术的研究与开发嵌入式系统是一种电子计算机系统，它是特别设计用于执行特定功能的计算机系统。
这种系统常用于控制和监视系统，如智能手机、数字相机、车载音频系统等。
为了实现嵌入式系统的工作，需要使用一系列技术和工具来进行开发和应用。
本文将探讨嵌入式系统应用技术的研究与开发，包括嵌入式系统基本原理和常用技术，以及嵌入式系统应用开发的方法和工具。
一、嵌入式系统基本原理嵌入式系统本质上是一个计算机系统，它具有计算、存储、控制和通信等功能。
由于嵌入式系统的特殊应用环境，它的体积、功耗、成本和性能等方面都有较高的要求。
嵌入式系统通常由下列组成部分组成：1. 主处理器/控制器主处理器/控制器是嵌入式系统的核心，负责计算、控制和管理系统的硬件和软件资源。
主处理器/控制器的类型和性能直接决定了系统的功能和性能。
常见的主处理器/控制器有ARM Cortex系列、Intel x86系列、MIPS系列等。
2. 存储器存储器用于存储系统程序和数据。
由于嵌入式系统的体积和功耗都有限制，因此存储器通常采用闪存、EEPROM、SRAM等低功耗、小体积的型号。
3. 输入/输出设备输入/输出设备用于与外界进行数据交换，如键盘、鼠标、显示屏、声卡、网卡等。
嵌入式系统通常使用专用的输入/输出设备，以满足应用需求和耗能要求。
4. 网络设备网络设备负责系统与外部网络通信，如以太网卡、无线网卡、蓝牙模块等。
网络设备的选择和配置决定了系统的通信速度和稳定性。
二、嵌入式系统常用技术1. 硬件设计嵌入式系统的硬件设计主要涉及主处理器/控制器的选择、连通性设计、电源管理等方面。
硬件设计的质量和性能直接决定了嵌入式系统的稳定性和能耗水平。
2. 软件开发嵌入式系统的软件开发主要涉及核心程序设计、驱动程序编写、通信协议实现等方面。
软件开发的质量和可靠性直接决定了嵌入式系统功能的实现和应用效果的稳定性。
3. 中间件中间件是嵌入式系统开发中常用的技术。
嵌入式系统的原理和应用
嵌入式系统的原理和应用嵌入式系统是一种计算机系统，它通常是用于控制、监视、数据采集等特定目的的。
与个人计算机和服务器等通用计算机系统不同，嵌入式系统的硬件和软件被特别设计和优化，以适应其特定用途的要求。
本文将介绍嵌入式系统的工作原理和应用领域。
一、嵌入式系统的工作原理嵌入式系统通常由处理器、存储器、输入输出接口电路、外设模块等组成。
其核心是处理器，嵌入式系统所用的处理器性能越来越强大，从较老的8位、16位微控制器到现在的ARM Cortex-A 系列、RISC-V等高性能嵌入式处理器。
嵌入式系统可分为硬件和软件两个方面。
嵌入式硬件和通用计算机硬件类似，都由处理器、存储器、I/O模块等部件组成。
相比通用计算机硬件，嵌入式系统硬件的主要特征是小巧、低功耗，通常单板上能整合处理器、存储器、外设模块以及工业标准I/O接口。
嵌入式软件通常是裁剪优化过的，因为嵌入式系统的存储器容量有限，CPU速度也低于PC等通用计算机，所以软件需要更少的计算成本。
通常情况下，嵌入式软件是为相应硬件设计的，并通过编程语言(如C/C++)来进行编写。
嵌入式系统的软件基本上由一个实时操作系统（RTOS）和应用程序组成，RTOS通常是实时性高、稳定性好的嵌入式系统操作系统，常见的RTOS产品有uC/OS、FreeRTOS等。
嵌入式系统使用可升级的固件，这种固件是在嵌入式系统启动时加载到处理器的固定内存区域。
由于它是硬件的一部分，因此它对CPU运行的速度、可靠性和稳定性都有重要影响。
固件可以像软件一样升级，因此在需要升级时，制造商可以通过远程升级(OTA)来即时更新固件软件。
二、嵌入式系统的应用领域近年来，嵌入式系统在各种领域广泛应用，包括飞行器、工业控制、医疗设备、智能家居、汽车电子、IoT等等。
下面简单介绍一些典型的应用领域。
1. 工业自动化嵌入式系统在工业控制、机器人、智能制造等领域得到广泛应用，可以实现工厂资产管理、自动化生产线、产品检测和数据采集等功能。
嵌入式技术的原理及应用pdf
嵌入式技术的原理及应用一、嵌入式技术简介•嵌入式技术是指将计算机科学和信息技术应用于各种电子设备中的技术。
•嵌入式系统是由硬件和软件组成的，具有特定功能，且专门为特定应用领域设计的计算机系统。
二、嵌入式技术的原理嵌入式技术的原理基于以下几个方面：1. 处理器架构•嵌入式系统使用的处理器通常是精简指令集（RISC）架构的。
•RISC处理器由简单指令集和少量的寄存器组成，可以提高系统执行效率。
2. 实时操作系统（RTOS）•嵌入式系统需要实时性能，因此使用实时操作系统（RTOS）进行任务调度和管理。
•RTOS可以确保关键任务能够按时完成。
3. 设备驱动程序•嵌入式系统需要与各种硬件设备进行通信和控制。
•设备驱动程序是连接嵌入式系统和硬件设备的接口，负责管理设备的输入和输出。
4. 低功耗设计•嵌入式系统通常要求在有限的能源资源下工作。
•通过优化电源管理、减少功耗和使用低功耗元件，可以延长嵌入式系统的电池寿命。
三、嵌入式技术的应用嵌入式技术在各个领域都有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：1. 汽车行业•嵌入式技术在汽车行业中被广泛应用，包括车载娱乐系统、车载导航系统、智能驾驶辅助系统等。
•这些嵌入式系统可以提高驾驶安全性、提供更好的驾驶体验。
2. 智能家居•嵌入式技术也用于智能家居系统，例如智能灯光控制、智能家电控制、智能安防系统等。
•这些系统可以提供更便捷、智能的生活方式。
3. 医疗行业•嵌入式技术在医疗设备中发挥重要作用，如心脏监测仪、血压计、呼吸机等。
•这些设备可以实时监测身体健康状态，提供及时的医疗服务。
4. 工业自动化•嵌入式技术广泛应用于工业自动化领域，如机器人控制系统、自动化生产线等。
•这些系统可以提高生产效率、降低人力成本。
5. 无人机•嵌入式技术在无人机领域的应用越来越广泛，如航迹规划、飞控系统等。
•这些系统可以实现无人机的智能飞行和自主控制。
四、总结嵌入式技术是一种将计算机科学和信息技术应用于各种电子设备中的技术。
ch4-刘彦文-第2版-嵌入式系统原理及接口技术
ADR{condition} register,expression
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
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⑵ 使用
使用中，ADR总是被汇编成一条指令。汇编器 试图产生一条ADD或SUB指令，装入地址。如 果不能用一条指令构造出地址，则产生错误信 息，汇编失败。
如果expression是相对程序的，计算产生的地址 必须与ADR伪指令在同一个代码区域。 ⑶ 使用举例
⒋ 标号（labels）
⑴ 相对程序的标号
⑵ 相对寄存器的标号
⑶ 绝对地址
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
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⒌ 局部标号（local labels） 局部标号使用0~99范围内的一个数，可以有选
择地在其后跟随一个表示当前范围的名字。 局部标号用在指令中，指出分支的目标处。
局部标号格式为：
n{routname}
第4章 ARM汇编语言特性 与编程基础
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
1
本章重点 :
⑴ ARM汇编器提供的汇编语言特性，包括行格 式、预定义名和内建变量、伪指令、符号、指 示符、表达式和操作符等，以及它们的使用；
⑵ ARM汇编语言编程基础，包括调用子程序、 条件执行、装入常数和地址到寄存器、装入和 存储多个寄存器、多路分支等内容，以及对应 的程序代码。
⑶ 符号名中对大、小写字母是敏感的。
⑷ 在符号名中所有的字符是有意义的。
嵌入式系统原理及接口技术(第2版)
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⑸ 在它们的作用范围内，符号名必须是唯一的。
⑹ 符号名必须不使用内建变量名、预定义寄存 器名和预定义协处理器名。
⑺ 符号名应该不使用与指令助记符或指示符相 同的名字。
嵌入式系统原理与接口技术课后题答案
1、已知通用输入输出接口(gpio)A口其配臵端口地址为：0x1d20000，数据断口的地址为：0x1d20004；编写c语言程序段，将其配臵为输出接口，并将立即数0x1000送其数据口输出。
解：rPCONA=0X55555555；A口配臵为输出口rPDATA=0X10000;数据送A口输出2、采用arm接口和软件实现数字键的扫描，选用接口设计其硬件电路原理图，画出软件流程图。
解：PF0 PF1 PF2配臵为输出，PF3 PF4 PF5 PF6配臵为输入，其c语言语句如下所示：rPDATF = 0X15；硬件电路原理图如下图所示：键盘扫描子程序流程图3、假设要将S3C44B0X的UART1设臵为：波特率9600b/s，7位数据位，2个停止位，1位奇偶校验位，并采用流控制工作，该如何初始化？给出完成该设臵功能的代码段。
提示：配臵 UFCONn UMCONn UCONn ULCONn 。
解：根据题意要求，需向四个控制寄存器写入控制字并向除数寄存器写入除数，其初始化程序段如下所示：rULCON1=0x26;奇校验//或ULCON1=0x2e；偶校验rUMCON1=0x10；rUCON1=0x9；发送、接收采用中断模式（尽管题设未注明，UCON必须写入控制字）rUFCON1=0x0；禁止FIFOrUBRDIV1 =（（int）MCLK/16/9600＋0.5）-1）4、采用异步传输方式，设每个字符有6个信息位、1个奇校验位、1个停止位，如果波特率为1200，求每秒钟所能传输的最大字符数。
解：一帧信息包括一个起始位、 6个信息位、1个奇校验位和1个停止位，共计9位，故每秒传送字符个数为1200÷9=13.33（保留两位小数）。
5、异步通信的收、发双方是否需要统一的时钟，其字符格式、波特率和校验位有何要求。
解：异步通信的收、发双方不需要统一的时钟，但收、发时钟的频率应相同，字符格式和校验位应一致。
ARM嵌入式体系结构与接口技术
23
精品课件
ARM芯片厂商
2、PCB设计仿真阶段
需要在EDA仿真设计平台下，设计系统原理图及
PCB，并对PCB板上的信号完整性、EMI等进行
仿真，根据仿真结果来对PCB进行合理的布局布
线调整，完成PCB的设计
PCB图
ML67Q4051, ML67Q4060, ML67Q4061, ML696201, ML69Q6203
Samsung (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
S3C2410A, S3C2440A, S3C44B0X, S3C4510B,S5PC210
Sharp (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
LPC2294, LPC2364, LPC2366,, LPC2880, LPC2888, LPC3180
OKI (ARM7/ARM9/Cortex-M3 Family)
ML674000, ML674001, ML674002, ML674003, ML675001, ML675002, ML675003, ML67Q4050,
到终端用户手中
云计算的核心思想，是将大
量用网络连接的计算资源统
一管理和调度，构成一个计
算资源池向用户按需服务。
精品课件
12
1.2 嵌入式系统的组成
应用 软 件
嵌 入 式操 作 系 统
硬件 设 备
嵌入式处理器
外围 设 备
图1-1 嵌入式系统结构简图
精品课件
13
1.2 嵌入式系统的组成
项目 嵌入式系统常用接口及通信技术
项目：嵌入式系统常用接口及通信技术简介嵌入式系统是一种专门设计用于完成特定任务的计算机系统，通常用于一些嵌入式设备上，例如智能手机、电视机、摄像头等。
这些设备中有许多接口和通信技术，是嵌入式系统正常运行的重要部分。
本文将介绍一些嵌入式系统常用的接口和通信技术，包括串口、SPI、I2C、CAN、USB等。
这些技术应用广泛，掌握它们可以帮助嵌入式开发者更好地开发嵌入式系统。
串口串行接口（Serial Port Interface）是一种用于在设备之间传递数据的接口，是嵌入式系统中最常用的接口之一。
串口通常在计算机和外部设备之间进行数据通信。
串口连接了计算机或嵌入式系统的主板与外设，如调制解调器、打印机和数字相机等。
串口传输数据时，数据是逐位按照一定的规则传输的，通常在传输之前先发送起始位、数据位、校验位和停止位等信息，以保证数据的正确性。
不同的串口协议有不同的规则，主流的串口协议有RS-232、RS-485和TTL等。
SPI串行外设接口（Serial Peripheral Interface，SPI）是一种同步串行通信协议，用于连接嵌入式系统和外设芯片。
通常用于数字信号传输，常见于控制器和存储器之间的通信。
SPI接口包括四个信号线：时钟线、数据线、主机从机选择线和片选线。
SPI通信协议中，主机向从机发送指令，并接收从机反馈的数据。
SPI通信速度较快，每秒传输速率一般为10Mbit/s以上。
I2CI2C（Inter-Integrated Circuit）是一种多主机、多从机的串行通信协议，用于连接嵌入式设备和外部芯片。
I2C通常用于数字传感器、存储器、电机和数码管等设备之间的通信。
I2C接口由两条线组成，分别为SDA和SCL。
SDA是数据线，用于双向传输数据；SCL是时钟线，用于同步数据传输。
I2C传输速度较慢，每秒传输速率一般为100kbit/s，但可以通过多路复用进行多任务处理。
CANCAN（Controller Area Network）是一种广泛应用于工业控制和汽车电子控制系统中的串行通信协议。
嵌入式系统接口技术.doc
嵌入式系统接口技术实际上，嵌入式系统本身是一个外延极广的名词，但凡与产品结合在一起的具有嵌入式特点的控制系统都可以叫嵌入式系统，而且有时很难以给它下一个准确的定义。
下面是 YJBSY的嵌入式系统接口技术，希望对你有帮助!(1)Flash存储器是一种非易失性存储器，根据结构的不同可以将其分为NOR Flash和NAND Flash两种。
(2)Flash存储器的特点：A、区块结构：在物理上分成假设干个区块，区块之间相互独立。
B、先擦后写：Flash的写操作只能将数据位从1写成0，不能从0写成1，所以在对存储器进行写入之前必须先执行擦除操作，将预写入的数据位初始化为1。
擦除操作的最小单位是一个区块，而不是单个字节。
C、操作指令：执行写操作，它必须输入一串特殊指令(NOR Flash)或者完成一段时序(NAND Flash)才能将数据写入。
D、位反转：由于Flash的固有特性，在读写过程中偶尔会产生一位或几位的数据错误。
位反转无法防止，只能通过其他手段对结果进行事后处理。
E、坏块：区块一旦损坏，将无法进行修复。
对已损坏的区块操作其结果不可预测。
(3)NOR Flash的特点：应用程序可以直接在闪存内运行，不需要再把代码读到系统RAM中运行。
NOR Flash的传输效率很高，在1MB~4MB的小容量时具有很高的本钱效益，但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。
(4)NAND Flash的特点能够提高极高的密度单元，可以到达高存储密度，并且写入和擦除的速度也很快，这也是为何所有的U盘都使用NAND Flash作为存储介质的原因。
应用NAND Flash的困难在于闪存需要特殊的系统接口。
(5)NOR Flash与NAND Flash的区别：A、NOR Flash的读速度比NAND Flash稍快一些。
B、NAND Flash的擦除和写入速度比NOR Flash快很多C、NAND Flash的随机读取能力差，适合大量数据的连续读取。
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中国海洋大学本科生课程大纲
课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修
一、课程介绍
1.课程描述（中英文）：
嵌入式原理及接口技术课程是自动化专业的一门重要的、实践性较强的学科基础课。
通过本课程的学习，学生可以了解微型计算机系统的工作原理，掌握微型计算机的体系结构和接口技术，掌握一种主流单片机的应用技术。
本课程可为后续课程学习、嵌入式系统设计、智能仪器开发提供基础。
本课程内容设置兼顾基础原理和实践应用。
基础原理部分主要包括经典的8086微型计算机系统的组成结构、指令系统、存储器、输入输出接口、中断系统、总线等，CPU常用外设定时器、串行通信控制器、模数与数模转换器、DMA控制器的工作原理；实践应用部分主要包括目前常用的STM32F系列微控制器（单片机）的体系结构、接口应用技术、系统扩展方法和程序设计方法。
Microprocessor principle and interface technology is an important and practical basic course for automation specialty. Through the study of this course, students can understand the working principle of microcomputer system, master the architecture and interface technology of microcomputer, and the application technology of a popular microcontroller. This course can provide the basis for the follow-up course study, embedded system design, and intelligent
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instrument development.
In the content of this course, both basic principles and practical applications are considered. The basic principle part mainly includes the composition structure, instruction system, memory, I/O interface, interrupt system, bus system of the classic 8086 microcomputer system, the working principle of the timer, serial communication controller, analog-to-digital and digital-to-analog converter, and DMA controller commonly used by CPU. The practical application part mainly includes the system structure, interface application technology, system expansion method and program design method of STM32F series microcontroller.
2.设计思路：
本课程是自动化专业传统开设的微机原理及接口技术、单片机应用技术课程的融合。
保留了传统微机原理及接口技术课程中经典的8086微型计算机的体系结构和接口技术，作为基础原理性内容介绍；单片机应用技术部分采用目前主流的STM32系列ARM单片机替代传统的MCS-51单片机，作为实践应用性内容介绍。
同时在绪论中增加了我国在处理器领域的建设情况介绍。
以教材《微机原理与接口技术——基于8086和Proteus仿真（第2版）》、《基于ARM 的微机原理与接口技术STM32嵌入式系统架构、编程与应用》为主要基础，本课程的内容编排顺序为：（1）绪论；（2）8086微型计算机系统；（3）存储器与输入/输出接口；（4）中断与中断管理；（5）总线；（6）Cortex-M3处理器；（7）STM32F系列微控制器及其开发；（8）通用输入输出接口；（9）中断和事件；（10）定时器；（11）串行通信；（12）模数与数模转换；（13）DMA控制器；（14）FSMC控制器。
3. 课程与其他课程的关系：
先修课程：电路原理、数字电子技术基础、模拟电子技术基础
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后置课程：基础电与嵌入式综合设计、电工电子实习、SOPC原理及应用、海洋观测仪器、可编程控制器、计算机控制技术
二、课程目标
三、学习要求
1. 最低学习要求
根据教学日历安排或教师安排，课前预习相关课程内容；课堂认真听课，积极参与课堂教学活动（课堂提问、课堂讨论）；课后根据课堂笔记和课件PPT，及时复习、熟练课堂教学内容，并完成课后作业；积极参加答疑时间段与教师或助教的互动。
2. 进一步学习指导
基于课程实验平台，设计开发复杂度、深度高于课程单元实验的课程综合性设计，
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独立完成设计工作并提交设计报告。
四、教学进度
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五、参考教材与主要参考书
选用教材：
1.《微机原理与接口技术——基于8086和Proteus仿真（第2版）》，顾晖、陈越、梁惺彦，电子工业出版社，2015年
2.《基于ARM的微机原理与接口技术STM32嵌入式系统架构、编程与应用》，陈桂友，清华大学出版社，2020年
主要参考书：
1.《微机原理与接口技术》，孔庆芸、秦晓红，电子工业出版社，2014年
2.《STM32系列ARM Cortex-M3微控制器原理与实践》，王永虹、徐炜、郝立平，北京航空航天大学出版社，2008年
3.《ARM Cortex-M3嵌入式原理及应用——基于STM32F103微控制器》，黄克亚，清华大学出版社，2020年
六、成绩评定
（一）考核方式 A ：A.闭卷考试B.开卷考试C.论文D.考查E.其他
（二）成绩综合评分体系：
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（三）平日成绩评分标准：
1. 课堂测试及平时表现分通过BB平台的测试环节实现，为客观性题目。
2. 课下作业和课程综合设计
七、学术诚信
学习成果不能造假，如考试作弊、盗取他人学习成果、一份报告用于不同的课程等，均属造假行为。
他人的想法、说法和意见如不注明出处按盗用论处。
本课程如有
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发现上述不良行为，将按学校有关规定取消本课程的学习成绩。
八、大纲审核
教学院长：院学术委员会签章：
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