嵌入式复习
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嵌入式概念：
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。
嵌入式应用：国防军事领域，工业控制领域，交通管制领域，信息家电领域，办公自动化领域，POS网络及电子上午领域，医疗保健设备领域，环境工程与自然领域，机器人领域，移动终端设备领域。
嵌入式特点：
1. 以应用为中心，嵌入式系统不应该独立于应用
2. 以计算机技术为基础，由软件和硬件构成
3. 专用于特定任务
4. 多类处理器和处理器系统支持
5. 一般是实时系统
6. 可裁剪性好
7. 可靠性高
8. 大多有约束功能
嵌入式硬件：
➢ 嵌入式处理器
➢ 与通用处理器不同，嵌入式处理器将CPU中由板卡完成的任务集成到芯片内部
➢ 嵌入式微控制器（单片机）：
➢ 嵌入式微处理器：一般基于通用处理器
➢ 嵌入式DSP处理器：专用于处理高速实时信号
➢ 嵌入式片上系统：将微处理器，模拟IP核，数字IP核和存储器集成在单一芯片上
➢ 几个架构：ARM，MIPS，x86,Motorla 68000
➢ 嵌入式外围设备：
➢ 存储设备：用于各种数据的存储
➢ 通信设备
➢ 外围IO设备
嵌入式软件系统：
➢ 嵌入式操作系统：实时多任务系统
1. PTOS，Linux，Android，Windows CE，μC/OS-II实时操作系统
➢ 嵌入式应用软件：
1. 嵌入式支撑软件：用于帮助和支持软件开发的软件
2. 嵌入式应用程序：
嵌入式硬件，软件，应用，OS发展趋势：
➢ 硬件：晶体管->集成电路->微处理器->单片机->大规模集成电路
➢ 软件（OS）：无操作系统->简单操作系统->实时操作系统->面向Internet阶段 ➢ 系统：
1. 网络化，信息化
2. 网络互连，移动互联
3. 精简系统内核、算法，降低功耗和软硬件成本
4. 提供友好的人机界面
ARM处理器特点：
1. 体积小，功耗低，成本低，性能高
2. 支持Thumb/ARM/Thumb-2指令集
3. 大量使用寄存器，指令执行速度快
4. 大多数数据操作都在寄存器中完成
5. 寻址方式灵活简单，执行效率高
6. 指令长度固定
ARM处理器应用：
1. 工业领域：基于ARM的微控制核
2. 无线通信领域：
3. 网络应用：
4. 消费类电子产品
5. 成像和安全产品
ARM Cortex-M3微控制器：
1. 一种嵌入式微控制器（MCU）
2. 采用ARMv7-M架构，包含16位Thumb和32位Thumb-2指令架构
3. 支持两种工作模式：线程模式（用户）和处理模式（特权）
ARM Cortex-M3储存结构类型：
大端格式：从高位地址开始逐个放置数据
小端格式：从低位地址开始逐个放置数据
ARM Cortex-M3嵌套向量中断控制器（NVIC）：
1. 提供一个非屏蔽中断和32个通用中断，携带8级抢占，1-240个中断
2. 支持嵌套中断，允许提高中断优先级对某个中断提前进行处理
3. 使用可以重定位的中断向量表，其中包含各个终端服务程序的入口地址
ARM Cortex-M3寄存器
1. 通用寄存器：R0-R7都可以访问，R8-R12只有32位指令可以访问，R13是堆栈指针，R14是子程序链接寄存器，R15是PC（程序计数器）
2. 程序状态字寄存器（xPSR）：由APSR，IPSR和EPSR组成
3. 中断屏蔽寄存器组：由PRIMASK，BASEPRI和FAULTMASK组成。PRIMASK：屏蔽除NMI之外的所有中断，BASEPRI屏蔽中断优先级不高于某个具体值的中断。FAULTMASK屏蔽所有的错误
4. 控制寄存器：用于定义特权优先级和堆栈指针的选择
ARM Cortex-M3存储映射：
1. 代码区：512MB，指令通过I-Code总线，数据通过D-Code总线访问
2. 片上SRAM区：512MB，通过系统总线来访问。携带1M大小的位带区和32M的位带别名区
3. 片上外设区：512MB，由寄存器使用。携带1M大小的位带区和32M的位带别名区
4. 片外RAM区和片外外设区：两个1GB。分别用于连接RAM和外部设备
5. 私有外设区：大小1MB
6. 芯片商指定区：通过系统总线来访问
ARM Cortex-M3的异常和中断：
ARM Cortex-M3时钟源和时钟树：
ARM Cortex-M3的GPIO端口：
1. 每个GPIO引脚都连接到CPU特定引脚的一位。GPIO的每一位都可以设置成为不同模式
