嵌入式硬件知识基础1—初始轮廓

这里是引用

嵌入式硬件知识基础1—初识轮廓

纯纯软 ,无奈开干嵌入式,记录下学习过程! 很基础很基础~~~

1、嵌入式系统分类

(1)嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit,EMPU)

​ EMPU基于通用CPU,因为必须保留RAM、ROM、总线接口等外设,个人理解为通用CPU的次一级,强调的点在于嵌入,可靠性和保密技术比较低。

(2)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,MCU)

​ MCU就是单片机,将整个计算机系统集成到一块芯片里面。 芯片内部存在常见的也是一般MCU具有的外设:ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash、RAM、EEPROM等。

​ 和EMPU,相比其嵌入性就较低了,可以理解为单片化的次一级的CPU,

(3)嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor ,EDSP)

​ 顾名思义,该处理器是专门用来处理嵌入式的数字信号任务的微处理器,用于处理大量数字信号。

(4)嵌入式片上系统(System on chip)

​ SOC和MCU的区别是,SOC是一个系统级(集成了更多模块,用于复杂应用)的芯片,可以理解为是一块集成电路,专用于某项任务而诞生的,性能相对较高

2、嵌入式指令架构

(1)CISC(Complex Instruction Set Computer)

​ 复杂指令集计算,是一种处理器设计方法,特点是拥有大量功能复杂的指令,每条指令都可以调度资源进行低级操作,指令架构的设计就是用来减少程序的指令数量,降低程序的复杂性和程序需求。典型的是X86架构。

(2)RISC(Reduced Instruction Set Computer)

​ 精简指令集计算,核心理念是通过更加简单且统一的指令集,使每个 指令在一个时钟周期内完成,这样设计就是为了简化硬件实现,提高指令执行速度,支持指令流水线。典型的就是嵌入式系统,ARM架构等。

3、常见的嵌入式实时操作系统

​ 什么是操作系统?大白话讲就是电脑、手机等的“管家”,用来管理和协调各个硬件和软件资源,能够非常有效率地使用各种应用程序,当然这个“管家”肯定也是非常厉害且复杂的,嵌入式实时操作系统,RTOS,就是专门为嵌入式系统设计的“管家”,旨在提供确定性的响应时间和高效的任务管理。

(1)FreeRTOS

​ 这是一个开源的且轻量级的RTOS,也是对于我们这些初学者来说最常接触的RTOS,特点就是轻量级、占用资源小,比较容易移植。

(2)VxWorks

​ 害,这就了解很少了,抄点顺便认识下:VxWorks 是由Wind River Systems开发的商业RTOS,广泛应用于航空航天、国防、工业控制和通信等高可靠性要求的领域。

特点

  • 高性能、可扩展性强,支持多核处理器和多任务处理。
  • 提供丰富的中间件和驱动支持,如文件系统、网络协议栈、图形界面等。
  • 强大的实时性能和确定性,适合关键任务应用。
  • 提供开发工具和调试支持,提升开发效率。
  • 应用:航天器控制系统、无人机、工业机器人、通信基站等。

    (3)μC/OS-II 和 μC/OS-III

  • 简介:μC/OS 系列RTOS 由Micrium(现为Silicon Labs的一部分)开发,是高度可移植和可配置的商用RTOS,适用于各种嵌入式应用。
  • 特点
  • 结构模块化,易于理解和扩展。
  • 支持优先级调度、时间管理、消息队列、信号量等RTOS基本功能。
  • 提供丰富的文档和认证支持,如DO-178B(航空软件认证)。
  • 高可靠性,适合安全关键型应用。
  • 应用:医疗设备、汽车电子、工业控制、消费电子等。
  • (4)嵌入式Linux

    ​ 这个也是听说过,学习过哈,uClinux是一款为嵌入式CPU设计的linux实时操作系统,相当于linux派生过来的。

    作者:开菜菜菜果

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