架构师学习笔记12--嵌入式系统设计

架构师学习笔记12--嵌入式系统设计

一、系统概论 嵌入式系统的3个基本核心要素： 嵌入性 专用性 计算机系统：是一个能用的计算机系统

二、系统组成

（一）硬件结构

1、嵌入式处理器 微处理器、微控制器、数字信号处理器、片上系统

2、总线 片内总线与片外总线。片内总线就是连接嵌入式系统的内部部件的总线；片外总线就是用于连接外部设备的总线。 1）AMBA总线（Advanced Microcontroller Bus Archiecture 先进微控制总线架构） 2）PCI总线（Peripheral Component Interconnect，外围构件互连总线） 3）Avalon总线

3、存储器 1）cache 2）主存 3）外存 最常用的外存是闪存（Flash）

4、IO设备与接口 1）RS-232接口 2）USB（Universal Serial Bus，通用串行总线） 3）1394接口

（二）软件架构

自底向上，三部分组成：

1、操作系统

2、应用支撑软件

3、应用软件

三、开发平台与调试环境

（一）软件开发平台 通常要用仿真机。

（二）开发调试 与通用系统的开发与调试同一台机不同，嵌入式系统的开发调试，通常也是交叉方式进行，即调试机与目标机分开。

四、网络系统 嵌入式网络用于连接各种嵌入式系统，不同场合采用不同技术。如家庭采用家庭信息网，工业自动化采用现场总线，移动设备采用移动通信网，等等。

五、数据库管理系统

（一）使用环境的特点 1、设备随时移动性 2、网络频繁断接 3、网络条件多样化 4、通信能力不对称

（二）系统组成与关键技术

六、实时系统与嵌入式操作系统 大多数实时系统都是嵌入式的，并且实际上，嵌入式系统也都有实时性的要求，所以，实时嵌入式系统最具代表性。

（一）实时概念 对错失时限的容忍程度或后果严重性，分为 1、软实时系统 如DVD播放系统

2、硬实时系统 如导弹导航系统

（二）嵌入式操作系统概述 1、微型化 2、代码质量高 3、专业化 4、可裁剪，可配置

七、系统开发设计

（一）设计概述 1、特点 1）软、硬件协同并行开发 2）微处理器类型多种多样 3）嵌入式操作系统多种多样 4）可利用资源少 5）应用支持少 6）要求特殊开发工具 7）软、硬件要求高 8）难调试

（二）开发模型与设计流程 1、常用开发模型 1）瀑布模型 2）螺旋模型 3）逐步求精模型（原型） 4）层次模型 模块组合

2、设计方法

（三）嵌入式系统设计的核心技术 1、处理器技术 2、IC（集成电路）技术 3、设计/验证技术

（四）开发设计环境

（五）设计模型 1、状态机模型 如电梯控制 2、数据流模型 3、并发进程模型 4、面向对象模型

（六）需求分析

（七）系统设计 1、系统架构设计 2、硬件子系统设计 3、软件子系统设计

（八）系统集成与测试

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