嵌入式系统原理与设计-知识点整理

第一章嵌入式处理器

1嵌入式系统的概念组成：

定义：以应用为主，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。

组成：硬件：处理器、存储器、I / O设备、传感器

软件：①系统软件，

②应用软件。

2.嵌入式处理器分类特点：

分类：①MPU（Micro Processor Unit）微处理器。一块芯片，没有集成外设接口。内部主要由运算器，控制器，寄存器组成。

②MCU（Micro Controller Unit）微控制器（单片机）。一块芯片集成整个计算机系统。

③EDSP（Embled Digital Signal Processor）数字信号处理器。运算速度快，擅长于大量重复数据处理

④SOC（System On Chip）偏上系统。一块芯片，内部集成了MPU和某一应用常用的功能模块

3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别：

①嵌入式处理器种类繁多，功能多样

②嵌入式处理器能力相对较弱，功耗低

③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力

④嵌入式系统集成了外设接口

4.①哈佛体系结构：指令和数据分开存储————————（嵌入式存储结构）

特征：在同一机器周期内指令和数据同时传输

②冯·诺依曼体系结构：指令和数据共用一个存储器——（通用式存数结构）

数据存储结构（多字节）：

大端方式：低地址存高位；小端方式：高地址存高位

6.ARM指令集命名：V1~V8 （ARMV表示的是指令集）

7.ARM内核命名：.

命名规则：ARM｛x｝｛y｝｛z｝｛T｝｛D｝｛M｝｛I｝｛E｝｛J｝｛F｝｛S｝｛x｝——系列（版本）

｛y｝——当数值为“2”时，表示MMU（内存管理单元）

｛z｝——当数值为“0”时，表示缓存Cache

｛T｝——支持16位Thumb指令集

｛D｝——支持片上Debug（调试）

｛M｝——内嵌硬件乘法器

｛I｝——内嵌ICE（在线仿真器）——支持片上断点及调试点

｛E｝——支持DSP指令

｛J｝——支持Jazzle技术

｛F｝——支持硬件浮点

｛S｝——可综合版本

8. JTAG调试接口的概念及作用：

①概念：（Joint Test Action Group）联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。（PCB→印刷电路板IC→集成芯片）

②作用（1）硬件基本功能测试读写

（2）软件下载：将运行代码下载到目标机RAM中

（3）软件调试：设置断点和调试点

（4）FLASH烧写：将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。

9.GPIO概念：（General Purpose I/O Ports）通用输入/输出接口，即处理器引脚。

10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚

S3C2410共有117个引脚，可分成A——H共8个组，（GPA，GPB，…GPH组）

S3C2440共有130个引脚，可分成A——J共9个组，（GPA，GPB，…，GPH，GPJ 组）

11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能，各位含义和用法

①GPxCON寄存器（控制寄存器）——设置引脚功能

→GPACON（A组有23根引脚，一位对应一个引脚，共32位，拿出0~22位，其余没用）

（若某一位是）0：（代表该位的引脚是一个）输出引脚

1：地址引脚

→GPBCON——GPH/JCON（用法一致，两位设置一个引脚）

00：输入引脚 01：输出引脚

10：特殊引脚 11：保留不用

GPBCON

②GPxDAT寄存器（数据寄存器）——设置引脚状态及读取引脚状态

若某一位对应的是输出引脚，写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。

若某一位对应的是输入引脚，读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

0：相应引脚使用内部上拉电阻1：相 应引脚不适用内部上拉电阻 12.GPIO 应用①例：使4个LED 小灯中的LED1发亮

GPBCON ： 31

17 16 15 14 13 12 1

10 … 3 2 1 0

GPBDAT ：

GPBUP ： 不使用上拉电阻 程序：

#define GPBCON(*(Volatile unsigned long *)0x56000010) #define GPBDAT(*(Volatile unsigned long *)0x56000014) #define GPB5_OUT(1<<(5*2)) #define GPB6_OUT(1<<(6*2)) #define GPB7_OUT(1<<(7*2)) #define GPB8_OUT(1<<(8*2)) int main()

{ GPBCON=GPB5_OUT| GPB6_OUT| GPB7_OUT| GPB8_OUT; GPBDAT=~(1<<5); return 0;}

②使用按键控制LED

S3C2410

K1闭合，GPB11低电平K1断开，GPB11高电平

GPGDAT11位，当GPB11为0时，低电平；当GPG11为1时，高电平。 #define GPBCON(*(volatile unsigned long*)0x56000010) #define GPBDAT(*(volatile unsigned long*)0x56000014) #define GPGCON(*(volatile unsigned long*)0x56000050) #define GPGDAT(*(volatile unsigned long*)0x56000054) #define GPFCON(*(volatile unsigned long*)0x56000060) #define GPFDAT(*(volatile unsigned long*)0x56000064) #define GPB5_OUT 1<<(5*2) #define GPB6_OUT 1<<(6*2) #define GPB7_OUT 1<<(7*2) #define GPB8_OUT 1<<(8*2) #define GPG11_IN ~(3<<(11*2)) #define GPG3_IN ~(3<<(3*2)) #define GPF2_IN ~(3<<(2*2))

K4