嵌入式硬件組成課件

第2章嵌入式硬件組成第2章嵌入式硬件組成1第2章嵌入式硬件組成2.1嵌入式系統(tǒng)組成原理2.2嵌入式最小系統(tǒng)2.3嵌入式系統(tǒng)擴展第2章嵌入式硬件組成22.1嵌入式系統(tǒng)組成原理計算機系統(tǒng)的一般運行原理嵌入式系統(tǒng)與通用計算機硬件組成的異同嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)2.1嵌入式系統(tǒng)組成原理3計算機系統(tǒng)的一般運行原理計算機系統(tǒng)的一般運行原理4計算機系統(tǒng)的一般運行原理CPU一般包括控制器、運算器和寄存器?？刂破鞯墓δ苁强刂铺幚砥?，如取指令、譯碼、執(zhí)行指令、讀寫內(nèi)存等；運算器主要是在處理器的內(nèi)部完成運算（算術(shù)運算、位運算）操作，一般只和寄存器打交道；寄存器為處理器提供內(nèi)部的臨時存儲空間，它是處理器和內(nèi)存的媒介。計算機系統(tǒng)的一般運行原理CPU一般包括控制器、運算器和寄存器5計算機系統(tǒng)的一般運行原理

CPU對內(nèi)存的對內(nèi)存的兩種基本操作：取指令讀寫內(nèi)存

計算機系統(tǒng)的一般運行原理CPU對內(nèi)存的對內(nèi)存的兩種基本6計算機系統(tǒng)的一般運行原理程序計數(shù)器在系統(tǒng)復(fù)位后，指向的內(nèi)容是內(nèi)存的某一個點區(qū)域，處理器從該處的內(nèi)存依次取出指令，然后譯碼、執(zhí)行。處理器在執(zhí)行完一條指令之后，將自動將程序計數(shù)器寄存器的內(nèi)容增加一個單位，然后根據(jù)其地址自動執(zhí)行下一條指令。計算機系統(tǒng)的一般運行原理程序計數(shù)器在7嵌入式系統(tǒng)與通用計算機

硬件組成的異同嵌入式系統(tǒng)本質(zhì)上是計算機系統(tǒng)，但是具有以下的特點：集成度高非標(biāo)準(zhǔn)化接口非常復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)與通用計算機

硬件組成的異同嵌8嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的特點：以嵌入式處理器為核心，集成度高。嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)：處理器（內(nèi)核+片內(nèi)外設(shè)）+內(nèi)存+外圍硬件+輔助設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的特9嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)帶有總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)帶有總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)10嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)無總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)無總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)112.2嵌入式最小系統(tǒng)嵌入式最小系統(tǒng)的作用嵌入式最小系統(tǒng)的組成JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用實際的嵌入式最小系統(tǒng)2.2嵌入式最小系統(tǒng)12嵌入式最小系統(tǒng)的作用最小系統(tǒng)是構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的的第一步，保證嵌入式處理器可以運作。然后才可以逐步增加系統(tǒng)的功能，如：外圍硬件擴展、軟件及程序設(shè)計、操作系統(tǒng)移植、增加各種接口等，最終形成符合需求的完整系統(tǒng)。嵌入式最小系統(tǒng)的作用最小系統(tǒng)是構(gòu)建13嵌入式最小系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)最小系統(tǒng)組成部分：處理器內(nèi)存時鐘電源和復(fù)位嵌入式最小系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)最小系統(tǒng)組成部分：14JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用傳統(tǒng)最小系統(tǒng)構(gòu)建方式JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用傳統(tǒng)最小系統(tǒng)構(gòu)建方式15JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用使用JTAG的最小系統(tǒng)構(gòu)建方式JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用使用JTAG的最小系統(tǒng)構(gòu)建方16實際的嵌入式最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)中的各部件實際的嵌入式最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)中的各部件172.3嵌入式系統(tǒng)擴展內(nèi)存類芯片網(wǎng)絡(luò)芯片USB芯片2.3嵌入式系統(tǒng)擴展18內(nèi)存類芯片芯片種類讀寫方式擴展方式功能和特點價格SRAM線性讀、寫地址數(shù)據(jù)總線運行代碼可讀寫數(shù)據(jù)速度很快貴NORFLASH線性讀寫需要根據(jù)時序地址數(shù)據(jù)總線固化代碼和數(shù)據(jù)運行代碼只讀數(shù)據(jù)較貴SDRAM線性讀、寫特殊內(nèi)存控制器的支持運行代碼可讀寫數(shù)據(jù)便宜NANDFLASH根據(jù)時序讀寫GPIO或者普通總線方式大規(guī)模可讀寫數(shù)據(jù)不能線性訪問便宜內(nèi)存類芯片芯片種類讀寫方式擴展方式功能和特點價格SRAM線性19網(wǎng)絡(luò)芯片通用的TCP/IP協(xié)議族可以使用總線方式擴展使用中斷網(wǎng)絡(luò)芯片20USB芯片主機USB芯片設(shè)備USB芯片USB芯片主機USB芯片21課程結(jié)束課程結(jié)束22第2章嵌入式硬件組成第2章嵌入式硬件組成23第2章嵌入式硬件組成2.1嵌入式系統(tǒng)組成原理2.2嵌入式最小系統(tǒng)2.3嵌入式系統(tǒng)擴展第2章嵌入式硬件組成242.1嵌入式系統(tǒng)組成原理計算機系統(tǒng)的一般運行原理嵌入式系統(tǒng)與通用計算機硬件組成的異同嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)2.1嵌入式系統(tǒng)組成原理25計算機系統(tǒng)的一般運行原理計算機系統(tǒng)的一般運行原理26計算機系統(tǒng)的一般運行原理CPU一般包括控制器、運算器和寄存器。控制器的功能是控制處理器，如取指令、譯碼、執(zhí)行指令、讀寫內(nèi)存等；運算器主要是在處理器的內(nèi)部完成運算（算術(shù)運算、位運算）操作，一般只和寄存器打交道；寄存器為處理器提供內(nèi)部的臨時存儲空間，它是處理器和內(nèi)存的媒介。計算機系統(tǒng)的一般運行原理CPU一般包括控制器、運算器和寄存器27計算機系統(tǒng)的一般運行原理

CPU對內(nèi)存的對內(nèi)存的兩種基本操作：取指令讀寫內(nèi)存

計算機系統(tǒng)的一般運行原理CPU對內(nèi)存的對內(nèi)存的兩種基本28計算機系統(tǒng)的一般運行原理程序計數(shù)器在系統(tǒng)復(fù)位后，指向的內(nèi)容是內(nèi)存的某一個點區(qū)域，處理器從該處的內(nèi)存依次取出指令，然后譯碼、執(zhí)行。處理器在執(zhí)行完一條指令之后，將自動將程序計數(shù)器寄存器的內(nèi)容增加一個單位，然后根據(jù)其地址自動執(zhí)行下一條指令。計算機系統(tǒng)的一般運行原理程序計數(shù)器在29嵌入式系統(tǒng)與通用計算機

硬件組成的異同嵌入式系統(tǒng)本質(zhì)上是計算機系統(tǒng)，但是具有以下的特點：集成度高非標(biāo)準(zhǔn)化接口非常復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)與通用計算機

硬件組成的異同嵌30嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的特點：以嵌入式處理器為核心，集成度高。嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)：處理器（內(nèi)核+片內(nèi)外設(shè)）+內(nèi)存+外圍硬件+輔助設(shè)備。嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的特31嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)帶有總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)帶有總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)32嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)無總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)無總線擴展的嵌入式處理器的系統(tǒng)332.2嵌入式最小系統(tǒng)嵌入式最小系統(tǒng)的作用嵌入式最小系統(tǒng)的組成JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用實際的嵌入式最小系統(tǒng)2.2嵌入式最小系統(tǒng)34嵌入式最小系統(tǒng)的作用最小系統(tǒng)是構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)的的第一步，保證嵌入式處理器可以運作。然后才可以逐步增加系統(tǒng)的功能，如：外圍硬件擴展、軟件及程序設(shè)計、操作系統(tǒng)移植、增加各種接口等，最終形成符合需求的完整系統(tǒng)。嵌入式最小系統(tǒng)的作用最小系統(tǒng)是構(gòu)建35嵌入式最小系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)最小系統(tǒng)組成部分：處理器內(nèi)存時鐘電源和復(fù)位嵌入式最小系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)最小系統(tǒng)組成部分：36JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用傳統(tǒng)最小系統(tǒng)構(gòu)建方式JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用傳統(tǒng)最小系統(tǒng)構(gòu)建方式37JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用使用JTAG的最小系統(tǒng)構(gòu)建方式JTAG接口在最小系統(tǒng)中的應(yīng)用使用JTAG的最小系統(tǒng)構(gòu)建方38實際的嵌入式最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)中的各部件實際的嵌入式最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)中的各部件392.3嵌入式系統(tǒng)擴展內(nèi)存類芯片網(wǎng)絡(luò)芯片USB芯片2.3嵌入式系統(tǒng)擴展40內(nèi)存類芯片芯片種類讀寫方式擴展方式功能和特點價格SRAM線性讀、寫地址數(shù)據(jù)總線運行代碼可讀寫數(shù)據(jù)速度很快貴NORFLASH線性讀寫需要根據(jù)時序地址數(shù)據(jù)總線固化代碼和數(shù)據(jù)運行代碼只讀數(shù)據(jù)較貴SDRAM線性讀、寫特殊內(nèi)存控制器的支持運行代碼可讀寫數(shù)據(jù)