计算机三级嵌入式复习整理——第三章 嵌入式系统硬件组成

第三章 嵌入式系统硬件组成

（1）了解嵌入式系统硬件主要组成部分P119，熟悉嵌入式最小系统、典型嵌入式应用系统的硬件组成。

典型嵌入式系统硬件由嵌入式最小硬件系统（电源电路、时钟（晶振）电路、复位电路、JTAG测试接口）、前向通道（输入接口）、后向通道（输出接口）、人机交互通道（键盘，触摸屏以及LED或LCD显示输出接口）以及相互互联通信通道（CAN通信接口、以太网通信接口、USB通信接口）等组成。

（2）了解ARM片内总线AMBA及特点，ARM处理芯片的片内硬件组成，熟悉内置硬件主要组件的功能及用途、厂商、典型ARM芯片系列及特点，掌握嵌入式处理芯片的选取原则，能根据需求选择合适的ARM芯片。

AMBA1ASB连接高性能系统模块，数据宽度包括8、16、32位。

AMBA2AHB用于连接高性能系统组件或高带宽组件，支持多控制器和数据突发传输，数据宽度包括8、16、32、64及128位。

AMBA3AXI ATB AHB-Lite 面向高带宽，高性能，低延迟的主线，支持突发数据传输和乱序访问。数据宽度包括8、16、32、64、128、256、512、1024位。

AMBA4 用于高性能通道的连接。

硬件组成：

1）存储器及控制器 

2）中断控制器（向量中断控制器VIC和嵌套向量中断控制器NVIC） 

3）DMA控制器（直接存储器访问控制器DirectMemoryAccess）

4）电源管理与时钟控制器

5）GPIO端口（通用输入输出端口）

6）定时计数组件 WDT Timer RTC PWM

7）模拟通道组件（ADC DAC）

8）互连通信组件（I2C、UART、SPI、CAN、USB、Ethernet）

选取原则：1.性价比原则 2.参数选择原则：1）ARM内核2）系统时钟频率 3）芯片内部存储器的容量 4）片内外围电路 5）其他因素

（3）熟悉嵌入式系统存储器层次结构及分类，了解片内、片外及外部存储器和主存储器的性能指标。

存储器层次结构：Cache、主存储器、外部存储器

存储器分类P132：1）RAM 2）ROM 3）铁存储器FRAM 4）磁性存储器MRAM

性能指标P134：1）容量（内存容量=单元总数*数据位数/单元） 2）存取时间 3）带宽

片内存储器：片内Cache 2.片内Flash ROM 3.片内SRAM 4.片内E2PROM 5.片内FRAM

片外存储器：1.片外程序存储器NOR Flash ROM和NAND Flash 2.片外数据存储器

片外存储设备：1.SM卡 2.CF卡 3.MMC 4.SD卡 5.记忆棒 6.XD卡 7.U盘 8.微硬盘

（4）熟悉嵌入式系统常用的I/O接口及常用I/O设备（GPIO、I2C、SPI、UART、USB、HDMI；键盘、LED、LCD、触摸屏、传感器等；RS-232/RS-485P180、CANP181、以太网和常用无线通信接口），掌握利用GPIO构建键盘接口的方法P153，理解基于UART的字符格式P150，掌握GPIO构建LED指示灯及8段数码管输出接口，了解LCD显示屏P161。

常用I/O接口：GPIO、I2C、SPI、UART、USB、HDMI

简单输入设备：键盘、LED、LCD、触摸屏、传感器

（5）熟悉典型ARM芯片S4C2410的硬件组成（片上总线、DMA、时钟控制、中断控制P165、GPIOP171、UART、I2C、SPI、Timer、RTCP169、WDT及其他硬件），了解存储控制组件、时钟电源组件的动能及组成，掌握内部主要常用部件，如中断控制器、GPIO、RTC、UART、WDT的应用。P162

 

（6）了解嵌入式系统常用互连通信接口类型，包括典型有线通信接口以及常用无线通信接口。