嵌入式硬件设计必备基础知识

成为嵌入式硬件工程师需要学习的内容第一：掌握硬件总体设计掌握硬件总体设计所必须具备的硬件设计经验与设计思路1) 产品需求分析2) 开发可行性分析3) 系统方案调研4) 总体架构，CPU选型，总线类型5) 数据通信与电信领域主流CPU：M68k系列，PowerPC860,PowerPC8240,8260体系结构，性能及对比;6) 总体硬件结构设计及应注意的问题;7) 通信接口类型选择8) 任务分解9) 最小系统设计;10) PCI总线知识与规范;11) 如何在总体设计阶段避免出现致命性错误;12) 如何合理地进行任务分解以达到事半功倍的效果?13) 项目案例：中、低端路由器等第二：学习硬件原理图设计技术，嵌入式之路不可或缺的一部分目的：通过具体的项目案例，详细进行原理图设计全部经验，设计要点与精髓揭密。

1) 电信与数据通信领域主流CPU(M68k,PowerPC860,8240,8260等)的原理设计经验与精华;2) Intel公司PC主板的原理图设计精髓3) 网络处理器的原理设计经验与精华;4) 总线结构原理设计经验与精华;5) 内存系统原理设计经验与精华;6) 数据通信与电信领域通用物理层接口的原理设计经验与精华;7) 电信与数据通信设备常用的WATCHDOG的原理设计经验与精华;8) 电信与数据通信设备系统带电插拔原理设计经验与精华;9) 晶振与时钟系统原理设计经验与精华;10) PCI总线的原理图设计经验与精华;11) 项目案例：中、低端路由器等第三：精通硬件PCB图设计目的：通过具体的项目案例，进行PCB设计全部经验揭密，使你迅速成长为优秀的硬件工程师1) 高速CPU板PCB设计经验与精华;2) 普通PCB的设计要点与精华3) MOTOROLA公司的PowerPC系列的PCB设计精华4) Intel公司PC主板的PCB设计精华5) PC主板、工控机主板、电信设备用主板的PCB设计经验精华;6) 国内着名通信公司PCB设计规范与工作流程;7) PCB设计中生产、加工工艺的相关要求;8) 高速PCB设计中的传输线问题;9) 电信与数据通信领域主流CPU(PowerPC系列)的PCB设计经验与精华;10) 电信与数据通信领域通用物理层接口(百兆、千兆以太网，ATM等)的PCB设计经验与精华;11) 网络处理器的PCB设计经验与精华;12) PCB步线的拓扑结构极其重要性;13) PCI步线的PCB设计经验与精华;14) SDRAM、DDR SDRAM(125/133MHz)的PCB设计经验与精华;15) 项目案例：中端路由器PCB设计第四：硬件调试目的：以具体的项目案例，传授硬件调试、测试经验与要点1) 硬件调试等同于黑箱调试，如何快速分析、解决问题?2) 大量调试经验的传授;3) 如何加速硬件调试过程4) 如何迅速解决硬件调试问题5) DATACOM终端设备的CE测试要求第五：软硬件联合调试1) 如何判别是软件的错?2) 如何与软件进行联合调试?3) 大量的联合调试经验的传授;。

嵌入式涵盖量的知识点一、知识概述《嵌入式涵盖量的知识点》①基本定义：嵌入式系统简单说就像是把计算机系统“塞”到其他东西里，让那个东西有智能的能力。

比如智能手表，里面有小芯片那些东西就是嵌入式系统的一部分，它涵盖量呢，就是关于嵌入式系统里能包含的知识、技术之类的总量。

②重要程度：在如今科技发达、智能化设备到处都是的时代，嵌入式相关技术很关键。

它在智能家电、汽车电子、工业控制等好多领域都起着核心的作用。

可以说如果没有嵌入式技术，很多智能化设备就像是没有脑子的躯壳，啥复杂点的事儿都干不了。

③前置知识：对于一些基本电路知识得有了解，像电路怎么连通啊，电阻电容是啥啊这种。

还有基本的编程知识，比如说C语言之类的，就跟学开车得先知道一些交通规则和操作汽车的基本方法一样，这些前置知识是走进嵌入式世界的入门钥匙。

④应用价值：像智能电视，通过嵌入式技术能实现联网、智能推荐节目之类的功能。

在工业上，那些自动化的设备靠嵌入式系统才能精确控制生产流程，更有效率地制造产品，这就可以赚钱啊，提升竞争力啥的。

二、知识体系①知识图谱：在电子信息整个学科里面，嵌入式涵盖量的知识点就像是一个汇总中心。

硬件知识啊、软件知识啊好多方面的知识最终都汇到这儿了。

②关联知识：和微控制器知识紧密相关，就像人的大脑和身体各个器官的关系，微控制器就是嵌入式系统的一个关键零件。

还有软件开发知识，没有软件，嵌入式系统就没灵魂了，跟一个空壳似的。

③重难点分析：- 掌握难度：有点高呢。

因为它既涉及硬件又涉及软件，硬件有各种芯片、电路啥的，软件又得各种编程调试。

就像要同时精通厨师做菜（硬件）和餐厅管理（软件），两个完全不同方向的事儿。

- 关键点：硬件方面你得搞清楚各种芯片怎么选型，电源设计合不合理等。

软件那就得把程序编写得高效稳定，能适应不同的使用环境。

④考点分析：- 在考试里，如果是高校的相关专业考试，肯定是比较重要的部分。

- 考查方式：有时候出硬件选型题，给一些设备功能要求，选合适的芯片之类的。

嵌入式系统设计的基础知识嵌入式系统是指嵌入到其他设备中，完成特定功能的计算机系统。

常见的嵌入式系统包括智能手机、数字电视机顶盒、汽车电子、工业自动化等领域。

因为嵌入式系统通常空间、能耗、成本要求都非常严苛，所以它们和通用计算机相比有很多不同之处。

本文将从嵌入式系统设计的角度，介绍嵌入式系统设计的基础知识。

一、嵌入式系统的硬件设计基础知识嵌入式系统的硬件设计是指对嵌入式系统的各个硬件组成部分进行设计、选型、集成、排布的过程。

嵌入式系统的硬件设计必须考虑以下几个方面。

1.芯片选型单片机（MCU）是嵌入式系统常用的芯片，由于嵌入式系统对芯片的集成度要求很高，常用的MCU都集成了很多模拟和数字外设如模数转换器（ADC）、通用异步收发器（UART）、同步串行收发器（SPI）、I2C接口等，可以很方便地与外部设备进行通讯。

当然，其他器件如FPGA、DSP等也可以作为嵌入式系统的芯片。

2.电源选择嵌入式系统的电源选择不仅要考虑芯片的输入电压特性，还要考虑嵌入式系统的整体功耗和稳定性，特别是对于多电压需求的系统更要注意电源的设计。

3.尺寸和布局嵌入式系统的尺寸和布局既要考虑外部尺寸限制，又要考虑内部线路的布局和信号的传输特性。

因为一旦系统原型被制作出来，改动就会变得十分困难，这就要求硬件设计人员对布局的精确把握和对参数的准确计算。

4.时钟电路嵌入式系统内的各个部件需要同步，通常需要一个精确的时钟电路驱动。

在时钟电路的设计中，要考虑功耗、抗干扰性等因素。

二、嵌入式系统的软件设计基础知识嵌入式系统的软件设计是指嵌入式系统的固件设计、操作系统选择和软件架构的设计等多个方面。

在开发嵌入式系统时，软件设计是非常重要的一个环节。

1.固件设计在开发嵌入式系统时，需要编写固件程序，这是嵌入式系统的基础软件。

固件程序通常被编写在C语言或某些汇编语言中。

编写固件程序时，需要考虑程序的规模、执行速度、可维护性、代码安全性等多重因素。

嵌入式硬件设计基础嵌入式硬件设计是一门综合性较强的学科，主要涉及电子学、计算机科学和工程学等多个领域。

嵌入式硬件设计师需要具备深厚的电子技术背景，熟悉各类硬件器件和系统的工作原理，并能将软件和硬件相互配合，完成系统的设计与开发。

嵌入式硬件设计的基础包括电子学基础、计算机组成原理、模拟电路、数字电路、微处理器体系结构、互联技术等。

首先，要了解电子学的基本概念和原理，包括电流、电压、电阻等基本电路元件的作用和关系，熟悉电路分析和设计的方法。

其次，需要了解计算机组成原理，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等基本组成部分的功能和工作原理。

进一步，要学习模拟电路的设计和分析方法，包括放大器、滤波器、功率放大器、运算放大器等模拟电路的基本原理和设计方法。

还需要学习数字电路的设计和分析方法，包括逻辑门、触发器、计数器、寄存器等数字电路的基本原理和设计方法。

此外，还要学习微处理器体系结构的知识，包括指令集、寄存器、数据通路、控制器等微处理器的基本组成和工作原理。

最后，要学习互联技术的知识，包括总线技术、串口通信、并口通信、以太网、USB等各种互联技术的工作原理和应用。

在学习嵌入式硬件设计的过程中，需要进行实际的设计和开发实践，以提升自己的能力。

可以选择一些小型项目，如设计一个LED灯控制器，或一个温度监测系统等。

在设计过程中需要进行器件的选型、电路的设计、PCB的布局和布线、硬件和软件的调试等。

通过实践锻炼，可以更好地理解理论知识，并积累丰富的经验。

此外，嵌入式硬件设计师还需要具备一定的软件开发能力，熟悉一些常用的编程语言，如C、C++等。

在嵌入式系统开发过程中，需要通过编写软件来控制硬件的运行。

因此，掌握一定的软件开发能力可以更好地配合硬件设计。

总之，嵌入式硬件设计是一门综合性较强的学科，需要掌握电子学、计算机科学和工程学等多个领域的知识。

通过深入学习和实践，可以掌握基础的嵌入式硬件设计技能，并能在实际项目中进行硬件系统的设计与开发。

嵌入式系统相关知识点总结嵌入式系统（Embedded Systems）是一种专门设计和用途的计算机系统，用于控制设备和机器的各个方面，通常被嵌入到所控制的设备中。

嵌入式系统是一个开放的领域，涵盖了面向硬件和软件的多个方面。

在本文中，我将总结一些与嵌入式系统相关的重要知识点。

一、嵌入式系统的基础知识：1.什么是嵌入式系统：嵌入式系统是一种专门设计和用途的计算机系统，被嵌入到所控制的设备中。

2.嵌入式系统的特点：实时性、可靠性、功耗低、体积小、成本低、资源有限等。

3.嵌入式系统的分类：实时嵌入式系统、网络嵌入式系统、移动嵌入式系统、无线嵌入式系统等。

4.嵌入式系统的组成：硬件平台（处理器、内存、输入输出接口等）和软件平台（操作系统、驱动程序等）。

二、嵌入式系统的硬件知识：1. 存储器：RAM（随机访问存储器）、ROM（只读存储器）、Flash memory（闪存）等。

2.处理器：常见的处理器包括ARM、MIPS、x86等，需要根据应用需求选择适合的处理器。

3.输入输出接口：串口、并口、USB、以太网等用于与外设通信。

4.性能优化：资源有限的嵌入式系统需要优化性能和资源利用，例如使用中断处理、多任务处理等技术。

三、嵌入式系统的软件知识：1. 操作系统（OS）：嵌入式系统通常使用实时操作系统（RTOS），如FreeRTOS、Linux、VxWorks等，用于管理任务、内存、进程和资源。

2.设备驱动程序：用于控制和管理硬件设备，例如串口驱动、触摸屏驱动等。

3.编程语言：C/C++是嵌入式系统开发中常用的编程语言，还有汇编语言适用于对性能要求较高的关键模块。

4.软件开发工具：编译器、调试器、仿真器等用于嵌入式软件的开发和调试。

四、嵌入式系统的开发流程：1.系统需求分析：明确系统的功能、性能、成本等需求，并进行需求分析和规划。

2.硬件设计与开发：选择合适的硬件平台，设计硬件电路，并进行原型制作和测试。

3.软件设计与开发：进行软件系统的设计和开发，包括操作系统选择、驱动程序编写、应用程序开发等。

嵌入式硬件设计嵌入式硬件设计是一种专门用于嵌入式系统的硬件开发方法。

通过硬件设计，可以实现各种嵌入式设备，如智能手机、平板电脑、路由器等的功能。

本文将介绍嵌入式硬件设计的基本概念、流程和技术。

一、嵌入式硬件设计的基本概念嵌入式硬件设计是指在嵌入式系统中设计硬件的过程。

嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它通常用于特定的应用领域，如汽车、医疗设备、工业控制等。

嵌入式系统与普通的计算机系统相比，具有体积小、功耗低、价格低廉等特点。

嵌入式硬件设计主要包括以下几个方面的内容：1.硬件架构设计：确定嵌入式系统的硬件架构，包括处理器选择、内存设置、输入输出接口的设计等。

2.电路设计：根据硬件架构设计，设计嵌入式系统所需的电路，包括电源电路、时钟电路、信号处理电路等。

3. PCB设计：根据电路设计，进行PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的设计，将电路图布局到电路板上，并进行线路连接。

4.元器件选型：选择适合嵌入式系统的元器件，包括处理器、存储器、传感器等，以满足系统的性能要求。

5.系统调试与测试：对嵌入式系统进行调试和测试，确保系统的稳定性和功能完整性。

二、嵌入式硬件设计的流程嵌入式硬件设计的流程主要包括需求分析、系统设计、电路设计、PCB设计、系统集成等几个阶段。

下面将对每个阶段进行详细介绍。

1. 需求分析：首先，需要明确嵌入式系统的需求，包括功能需求和性能需求。

通过与客户沟通，了解系统的使用场景和用户的需求，进而确定系统的功能和性能指标。

2. 系统设计：在需求分析的基础上，进行系统设计。

系统设计包括软硬件的划分、硬件架构设计和接口定义。

通过系统设计，确定系统所需的硬件资源和软件功能。

3. 电路设计：根据系统设计，进行电路设计。

电路设计包括电路原理图设计和电路板布局设计。

在电路设计中，需要根据硬件资源和接口定义，选择合适的元器件，并设计电路图和布局。

4. PCB设计：根据电路设计，进行PCB设计。