嵌入式硬件组成课件

第2章 嵌入式硬件组成第2章 嵌入式硬件组成1第2章 嵌入式硬件组成2.1 嵌入式系统组成原理2.2 嵌入式最小系统2.3 嵌入式系统扩展第2章 嵌入式硬件组成22.1 嵌入式系统组成原理p计算机系统的一般运行原理p嵌入式系统与通用计算机硬件组成的异同p嵌入式系统硬件结构2.1 嵌入式系统组成原理3计算机系统的一般运行原理计算机系统的一般运行原理4计算机系统的一般运行原理CPU一般包括控制器、运算器和寄存器。l控制器的功能是控制处理器，如取指令、译码、执行指令、读写内存等；l运算器主要是在处理器的内部完成运算（算术运算、位运算）操作，一般只和寄存器打交道；l寄存器为处理器提供内部的临时存储空间，它是处理器和内存的媒介。计算机系统的一般运行原理CPU一般包括控制器、运算器和寄存器5计算机系统的一般运行原理 CPU对内存的对内存的两种基本操作：l取指令l读写内存 计算机系统的一般运行原理 CPU对内存的对内存的两种基本6计算机系统的一般运行原理 程序计数器在系统复位后，指向的内容是内存的某一个点区域，处理器从该处的内存依次取出指令，然后译码、执行。处理器在执行完一条指令之后，将自动将程序计数器寄存器的内容增加一个单位，然后根据其地址自动执行下一条指令。计算机系统的一般运行原理 程序计数器在7嵌入式系统与通用计算机硬件组成的异同 嵌入式系统本质上是计算机系统，但是具有以下的特点：l 集成度高l 非标准化l 接口非常复杂嵌入式系统与通用计算机硬件组成的异同 嵌8嵌入式系统的硬件结构 嵌入式系统硬件结构的特点：以嵌入式处理器为核心，集成度高。嵌入式系统的组成结构：处理器（内核+片内外设）+内存+外围硬件+辅助设备。嵌入式系统的硬件结构 嵌入式系统硬件结构的特9嵌入式系统的硬件结构带有总线扩展的嵌入式处理器的系统 嵌入式系统的硬件结构带有总线扩展的嵌入式处理器的系统 10嵌入式系统的硬件结构无总线扩展的嵌入式处理器的系统嵌入式系统的硬件结构无总线扩展的嵌入式处理器的系统112.2 嵌入式最小系统p嵌入式最小系统的作用p嵌入式最小系统的组成pJTAG接口在最小系统中的应用p实际的嵌入式最小系统2.2 嵌入式最小系统12嵌入式最小系统的作用 最小系统是构建嵌入式系统的的第一步，保证嵌入式处理器可以运作。然后才可以逐步增加系统的功能，如：外围硬件扩展、软件及程序设计、操作系统移植、增加各种接口等，最终形成符合需求的完整系统。嵌入式最小系统的作用 最小系统是构建13嵌入式最小系统的组成 嵌入式系统最小系统组成部分：p处理器p内存p时钟p电源和复位嵌入式最小系统的组成 嵌入式系统最小系统组成部分：14JTAG接口在最小系统中的应用 传统最小系统构建方式 JTAG接口在最小系统中的应用 传统最小系统构建方式 15JTAG接口在最小系统中的应用 使用JTAG的最小系统构建方式JTAG接口在最小系统中的应用 使用JTAG的最小系统构建方16实际的嵌入式最小系统最小系统中的各部件 实际的嵌入式最小系统最小系统中的各部件 172.3 嵌入式系统扩展p内存类芯片p网络芯片pUSB芯片2.3 嵌入式系统扩展18内存类芯片芯片种类读写方式扩展方式功能和特点价格SRAM线性读、写地址数据总线运行代码可读写数据速度很快贵NOR FLASH线性读写需要根据时序地址数据总线固化代码和数据运行代码只读数据较贵SDRAM线性读、写特殊内存控制器的支持运行代码可读写数据便宜NAND FLASH根据时序读写GPIO或者普通总线方式大规模可读写数据不能线性访问便宜内存类芯片芯片种类读写方式扩展方式功能和特点价格SRAM线性19网络芯片p通用的TCP/IP协议族 p可以使用总线方式扩展p使用中断网络芯片20USB芯片p主机USB芯片 p设备USB芯片USB芯片主机USB芯片 21课程结束课程结束22