嵌入式硬件构架

嵌入式硬件构架

摘要: 嵌入式设计是个庞大的工程，今天就说说硬件电路设计方面的几个注意事项，首先，咱们了解下嵌入式的硬件构架。我们知道，CPU 是这个系统的灵魂，所有的外围配置都与其相关联，这也突出了嵌入式设计的一个特点硬件可剪裁。在做...

嵌入式设计是个庞大的工程，今天就说说硬件电路设计方面的几个注意事项，首先，咱们了解下嵌入式的硬件构架。

我们知道，CPU 是这个系统的灵魂，所有的外围配置都与其相关联，这也突出了嵌入式设计的一个特点硬件可剪裁。在做嵌入式硬件设计中，以下几点需要关注。

第一、电源确定

电源对于嵌入式系统中的作用可以看做是空气对人体的作用，甚至更重要：人呼吸的空气中有氧气、二氧化碳和氮气等但是含量稳定，这就相当于电源系统中各种杂波，我们希望得到纯净和稳定符合要求的电源，但由于各种因素制约，只是我们的梦想。这个要关注两个方面：

嵌入式系统硬件体系结构设计

一、嵌入式计算机系统体系结构 体系主要组成包括： 1. 硬件层 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM 、ROM 、Flash 等）、通用设备接口和I/O 接口（A/D 、D/A 、I/O 等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM 中。 软件层功能层

2. 中间层 硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层 系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层 功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。 硬件的设计 本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，

嵌入式开发的必备知识

嵌入式开发的必备知识 嵌入式操作系统简介 嵌入式操作系统（EmbeddedSystem）是指以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。举例来说，大到油田的集散控制系统和工厂流水线，小到家用VCD机或手机，甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、硬盘、Modem等均是由嵌入式处理器控制的。 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk、机顶盒（Set TopBox）、高清电视（HDTV）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 为什么要学嵌入式软件开发？好处是什么？ （1）目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面，是因为这一领域入门门槛较高，不仅要懂较底层软件（例如操作系统级、驱动程序级软件），对软件专业水平要求较高（嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高），而且必须懂得硬件的工作原理，所以非专业IT人员很难切入这一领域；另一方面，是因为这一领域较新，目前发展太快，很多软硬件技术出现时间不长或正在出现（如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等），掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少，根本原因可能是大多数人无条件接触，这需要相应的嵌入式开发板和软件，另外需要有经验的人进行指导开发流程。

嵌入式系统最小系统硬件设计

引言 嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于SEP3202（内嵌ARM7TDMI 处理器内核）的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总线扩展槽、电源电路、复位电路、JTAG、UART等一系列电路模块。 嵌入式最小系统 根据IEEE的定义，嵌入式系统是：控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。 ?微处理器——采用了SEP3203； ?电源模块——为SEP3203内核电路提供2.5V的工作电压，为部分外围芯片提供3.3V的工作电压； ?时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源； ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等； ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域； ?JTAG模块——对芯片内部所有部件进行访问，通过该接口对系统进行调试、编程等，实现对程序代码的下载和调试； ?UART模块——用于系统与其他应用系统的短距离双向串行通信； ?复位模块——实现对系统的复位；

嵌入式知识点整理

第一章 一：嵌入式系统基础知识 第二章 一：CM3 1.Cortex-M3 是一个32 位处理器内核。内部的数据路径是32 位的，寄存器是32 位的，存储器接口也是32 位的。CM3 采用了哈佛结构，拥有独立的指令总线和数据总线。 2.程序计数寄存器 R15 ：程序计数寄存器，指向当前程序地址。 3.特殊功能寄存器 （1）程序状态字寄存器组（PSRs）记录ALU 标志（0 标志，进位标志，负数标志，溢出标志），执行状态，以及当前正服务的中断号； （2）中断屏蔽寄存器组：PRIMASK 失能所有的中断、FAULTMASK 失能所有的fault、BASEPRI 失能所有优先级不高于某个具体数值的中断； （3）控制寄存器（CONTROL ），定义特权状态（见后续章节对特权的叙述），并且决定使用哪一个堆栈指针； 4.Cortex-M3 处理器支持两种处理器的操作模式，还支持两级特权

操作。 两种操作模式：（1)处理者模式(handler mode) 异常服务例程的代码—包括中断服务(2）线程模式（thread mode）普通应用程序的代码； 两级特权：特权级和用户级，提供一种存储器访问保护机制，使得普通用户程序代码不能意外地，甚至是恶意地执行涉及到要害的操作。 复位后，处理器默认进入线程模式，特权级访问； a.在 CM3 运行主应用程序时（线程模式），既可以使用特权级， 也可 以使用用户级；但是异常服务例程必须在特权级下执行； b.在特权级下，程序可以访问所有范围的存储器，并且可以执行所 有指 令，包括切换到用户级； c.从用户级到特权级的唯一途径就是异常，用户级的程序必须执行 一条系统调用指令(SVC)触发 SVC 异常，然后由异常服务例程接管，如果批准了进入，则异常服务例程修改 CONTROL 寄存器，才能在用户级的线程模式下重新进入特权级； 5.异常以及异常类型 异常:在 ARM 编程领域中，凡是打断程序顺序执行的事件，都被称为异常(exception) 。包括：外部中断、不可屏蔽中断、指令执行了“非法操作”或者访问被禁的内存区间产生的各种错误 fault。

近年来嵌入式硬件的发展

近年来嵌入式硬件的发展 施明 摘要：近年来随着移动处理、嵌入式应用的大量涌现，以及通用微处理器工艺水平和主频的不断提升，双核乃至四核的出现，功耗日益成为设计者必须关心的问题。这就要求嵌入式软硬件提出了新的要求，需要不断的改进和创新。本文围绕嵌入式近年的发展与更新，主要翻阅了十几篇论文，直接参考文献12篇，其中外文资料4篇。根据所阅读的文献通过对比浅析嵌入式硬件近年来的发展状况。 关键词：8位微控制器，32位微控制器，DSP核MPU In recent years the development of embedded hardware Abstract: in recent years as mobile processing, embedded application, as well as the general microprocessor to improve the technological level and frequency, dual-core and even the emergence of four nuclear power has increasingly become the designers must concern. This requires an embedded hardware and software is put forward new requirements, need continuous improvement and innovation. Around embedded in recent years, the development and updating, this paper mainly through more than ten papers, direct 12 references, including 4 foreign data. According to the reading of literature by comparing the embedded hardware is analysed in recent years the development of the situation Key words：8-bit microcontroller.32- bit microcontroller. DSP core MPU 一、引言 20世纪90年代后期，正处后PC机的前夜．开始兴起了嵌入式的第二次浪潮。随着手机的铺天盖地，惊醒了国内的专家和广大的单片机技术人员，引发了一场单片机与嵌入武的议论。无论改论是否有一致的认识，议论总是有益的。如果能取得一致的认识当然就更好。嵌入式，即嵌入式计算机，是从功能上说的。嵌入式计算机强调的要点是：计算机不为表现自己，而为辅助它所在的宿主设备．智能化地，剃现设备的功能。单片机的叫法，一，未能体现它初始的控制使命，二，它不能代表嵌入式的总体．仅是嵌入式中的类。尽管单片机的结构展示着嵌入式的极终方向，正如今日人们追求的SoC。单片机是Intel 初期的命名，但随后不久就改口叫微控制器了，并把它列入嵌入式器件的一类之中。

嵌入式硬件工程师岗位工作职责范本

岗位说明书系列 嵌入式硬件工程师岗位工 作职责 （标准、完整、实用、可修改）

编号：FS-QG-68741嵌入式硬件工程师岗位工作职责Embedded hardware engineer job responsibilities 说明：为规划化、统一化进行岗位管理，使岗位管理人员有章可循，提高工作效率与明确责任制，特此编写。 简介:嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 嵌入式职位描述(模板一) 岗位职责:

1、负责智能硬件产品的底层软件开发; 2、负责智能硬件产品的生产测试软件开发; 3、负责智能硬件产品人机交互开发; 4、负责蓝牙等接口开发。 任职要求: 1、本科及以上学历; 2、具有良好的逻辑思维能力，学习能力强; 3、有良好的C语言基础，能够快速学习新的Soc的SDK，并利用其开发相关应用; 4、熟悉主流单片机系统的开发环境编程(KEIL、IAR等)，调试，烧录; 5、熟悉蓝牙、wifi等常见的无线通信协议，有做过低功耗蓝牙产品经验者优先; 6、熟悉UART、SPI、I2C、USB等接口; 7、有生产测试软件开发相关经验者优先; 8、英文阅读能力良好，能快速学习新的硬件设备的SPEC 文档; 9、能够顶住比较大的工作压力，能够跟团队成员融洽相

嵌入式系统基础知识总结

必读：嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识，希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 （1）定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 （2）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 （3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 （1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器

Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。 （2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP）. 它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 （3）系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 （4）应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。

嵌入式系统期末考试题库及答案

《嵌入式系统》试题库 《嵌入式系统》试题库 一、填空题 嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适、 1应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。、 2从层次角度来看，嵌入式

系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、、 3板级支持包（或硬件抽象层） 和硬件层。嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。、 4嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统、 5集成和系统测试。需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 6、确定输入信号是数字信号还 是模拟信号属于功能性需求。 7、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 8、在嵌 入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其 中体系结构设计解决“如何做”。 10、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。 11、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段 完成。、 12在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。、13在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。、 14在嵌入式系统 的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。、15在嵌入式系统的设计过程中，完 成软件设计应在构件设计阶段完成。 16、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体 设计（需求分析、规格说明和体系 17、结构设计）和系统调试。设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。、 18核的模块级重用和基于平台的系统级重用。 IP 设计重用技术主要分为基于19、 软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验 20、证几个阶段组成。嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和、21页共页第 1 44 《嵌入式系统》试题库

嵌入式开发必须具备哪些基础知识

嵌入式开发必须具备哪些基础知识 嵌入式操作系统简介 嵌入式操作系统（EmbeddedSystem）是指以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。举例来说，大到油田的集散控制系统和工厂流水线，小到家用VCD机或手机，甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、硬盘、Modem等均是由嵌入式处理器控制的。 嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk、机顶盒（Set TopBox）、高清电视（HDTV）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 为什么要学嵌入式软件开发？好处是什么？ （1）目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面，是因为这一领域入门门槛较高，不仅要懂较底层软件（例如操作系统级、驱动程序级软件），对软件专业水平要求较高（嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高），而且必须懂得硬件的工作原理，所以非专业IT人员很难切入这一领域；另一方面，是因为这一领域较新，目前发展太快，很多软硬件技术出现时间不长或正在出现（如ARM处理器、嵌入式操作系统、MPEG技术、无线通信协议等），掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少，根本原因可能是大多数人无条件接触，这需要相应的嵌入式开发板和软件，另外需要有经验的人进行指导开发流程。 （2）与企业计算等应用软件不同，嵌入式领域人才的工作强度通常低一些（但收入不低）。搞企业应用软件的IT企业，这个用户的系统搞完了，又得去搞下一个用户的，而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变，往往疲于奔命，重复劳动。相比而言，搞嵌

嵌入式硬件设计03-用电源树搞定电流分配

嵌入式硬件设计03-用电源树搞定电流分配 您有没有试过电路板空载时上电一切正常，但带上负载后就“动力不足”呢?不是因为外设“索要”的太多，而是您的电源“给予”的不合理!我们来看一 则案例：一位硬件工程师在设计以太网PHY电路时，使用了一个外部LDO芯片产生1.2V以供给PHY芯片的数字和模拟电源。在低速传输数据时网络通信一路通顺，然而使用1000M全双工通信模式时，出现通信不稳定的囧况!久经 排查，才得知PHY芯片在千兆通信模式下1.2V电源的电流大小达到500mA 以上，如表1电源电流计算表 在对各个功能模块进行电流的估算时，若器件数据手册没给出其最大值，则一般取额定值的1.5~2倍;而特殊模块，如AW28A核心板，其电源消耗较为复杂，最大值以典型值的5倍计算。电源芯片的参考转换效率为80%。工程师可根据电源电流计算表的典型值进行电源系统的设计，并以最大值来进行校验。 再者，在设计电源系统时还得考虑模块的同步系数，即在同一时间内，参与消耗电流的器件的比例，一般为0.5~0.7，选取值根据实际的系统来决定。为保证电源系统的稳定性，我们可选取同步系数0.5，即同一时间内，系统中 半数耗电模块的电流值取最大值，其它的取额定值来计算器功耗。 2.绘制电源树上述电源树中，12V转5V的DC-DC为电源系统的第一个转换关卡，需要给予足够的余量，可使用MPS公司的MP1652/MP1653，其分别适用于12V，2A/3A的电源系统。而具备超低静态功耗的MP2162则能为需要精细化电流的后级系统模块提供更好的解决方案。 3.电源IC的选型基本原则 遵循不要“大牛拉小车”或“小牛拉大车”的基本原则。选用电源芯片时为

嵌入式硬件开发工程师

嵌入式硬件开发工程师 职业概述： 嵌入式硬件开发工程师主要编写嵌入式系统硬件总体方案和详细方案，要求理解嵌入式系统架构，有一定的C语言基础，熟悉ARM、PROTEL设计软件，有四层板开发经验。 工作内容： 编写嵌入式系统硬件总体方案和详细方案，进行硬件选型（单片机、DSP或者其他处理器）及系统分析； 负责硬件详细设计及实现，包含原理设计、PCB layout、硬件调试； 参与系统移植以及驱动的开发调试； 编写产品技术说明书； 负责对客户的技术支持。 职业要求： 电子、自动化、通讯或相关专业本科以上学历。 熟悉硬件开发流程；良好的电子电路分析能力；熟练掌握Protel、OrCAD、PADS 等原理图与PCB设计工具；良好的沟通和团队协作能力。 薪资行情： 一般月薪范围在3000—8000元。嵌入式硬件开发工程师的月薪范围一般在2000—10000元之间。从工作经验的角度看，刚刚毕业工作的学生和具有1-2年工作经验的嵌入式硬件开发工程师的月薪通常在两三千左右，具有3-5年工作经验者的月薪通常在3000-7000元之间，拥有5年以上工作经验者则一般可拿到8000元甚至更高的月薪，通常经理级的嵌入式硬件开发人员的月薪都可拿到1 万-1.5万之间；从学历角度看，一般具有本科或硕士学历者的月薪在3000-10000元之间，大专以上学历者一般在2000-4000元之间。 职业发展路径： 成为优秀的嵌入式硬件开发工程师需具备以下技能：由需求分析至总体方案、详细设计的规划能力；熟练运用设计工具、设计原理图、PCB板的能力；熟练运用单片机、DSP、PLD、FPGA等进行软硬件开发调试的能力；熟练运用仿真工具、示波器、信号发生器、逻辑分析仪等调测硬件的能力；掌握常用的标准电路的设计能力，如复位电路、常用滤波器电路、功放电路、高速信号传输线的匹配电路等；故障定位、解决问题的能力；设计文档的组织编写技能。 → 产品研发经理 技术经理 嵌入式系统开发工程师 嵌入式系统测试工程师 IT项目经理

嵌入式硬件体系的调试_图文.

《嵌入式系统硬件设计》教程 第十一讲嵌入式硬件体系的调试 编著与讲演:怯肇乾 一.知识准备与上述相关讲义的回顾 知识准备:电路测试、系统的模拟与仿真等; 相关讲义的回顾:CPU器件的模拟与仿真、测量控制电路、系统基础电路。 二.常用电路测试工具及其使用 直流电源 示波器:模拟示波器、数字示波器 多功能数字万用表 逻辑分析仪 三.常用调试手段与技巧介绍 1.用双路直流电源得到正负电源供给 -+-+ 负源 地 正源 2.PCB 板的板级测试 板上各种电源的短路测试;

首次加电测试,各种主要电源测试、主要IC 的运行发热状况观察等; CPU 之时钟电路测试、复位电路测试; 3.模拟信号源的实验板制作 主要是对信号发生器所产生信号的调理,包括缩放、零点调整等; ADJST 321 4 11 DB4A LM 324RB528k RB512k RB541k RB535k CB2104 CB1104 -12V +12V +12V CB31047 CB5104CB6104 4.逐一电路模块的测试:飞线、割线等手段的使用 CPU 之各种外扩存储器测试; CPU之主要外设测试; 系统接口电路、通讯电路测试; 5.模拟干扰、振动实验等可靠性测试

使用可调的模拟干扰仪器、振动器,或自制的相应工具,得到相应的恶劣环境,置所设计系统于其中,进行测试、调整、完善。 四.PC机测试程序及其书写 DOS Debug测试,VB、VC或C++Builder可视化应用测试程序书写等。例: 1.DOS Debug的并口测试: 在DOS或Windows DOS窗口下,可通过Debug软件的I(读或O(写命令对三个寄存器的状态进行观察改写,如: C:\>Debug -O 378 5A -I 378 5A -I 379 78 -O 37a 55 -I 37a 55 2.使用嵌入式汇编语言书写可视化测试程序 下面是用C++Builder书写的ISA收发卡的初始化和收发函数char TForm1::initial(void //ISA卡的初始化函数

嵌入式系统基础知识题库

嵌入式系统设计师考试笔记之嵌入式系统基础知识- 自《嵌入式系统设计师考试复习笔记之存储管理篇》在嵌入式在线的博客出现后，意外的得到很多朋友的关注和评论，收到不少朋友的邮件，问一些有关考试的问题，希望得到我的复习笔记的其他部分。我非常感谢他们，他们的热切关注，使我有了继续往下写的无限动力，使我萌生了将我以前的复习笔记、考试经验结合大纲教程并重新按《教程》的章节顺序整理一份适合考生复习的笔记手册，笔记后面再分析历年的真题，按章节考点找出相关的考题进行分析，希望能和有兴趣的人们一起讨论讨论。 嵌入式系统设计师的一天考试分为上午和下午部分，两部分的考试方式、试题难度、考点分布和复习方法都是不同的。这次我们讨论的是嵌入式系统基础知识，我本人觉得，这部分出下午大题的可能性不大，主要是分布在上午的75道选择题之中。 从历年的真题和考试大纲来看，上午的选择题主要考查一些基本概念，重要原理的理解，一些关键技术和一些重要的原理引申出来的简单计算。根据这些考试特点，复习的时候可以采用适当的策略，当然每个人的方法都是不一样的，适合自己的办法才是最好的办法。方法大家可以自己慢慢去体会，我的也不多说了，通过笔记和真题分析就可以体现处理。对于很多关键的知识点和基本概念，除了记住之外还要彻底理解，否则出题的时候会进行一些变换，或者引申一些计算，那么就算你知道考那个考点，可能你也做不好。 在复习的过程中，你要记住：你不是要考一个很高的分数，而是要考一个通过的分数，在复习过程中可以放弃一些内容，只要保证在大部分基本概念，关键技术，重要原理和历年考点上都把握住，能够拿到需要的分数就可以了。 复习笔记 1、嵌入式系统的定义

嵌入式技术基础与实践(第3版)1-3章课后习题答案

第一章 1．嵌入式系统的基本含义是什么？为什么说单片机是典型的嵌入式系统？ 答：即MCU的含义是：在一块芯片上集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的，它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 2．简述嵌入式系统的特点以及应用领域（举例）。 答：嵌入式系统属于计算机系统，但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源，较高稳定性要求，低功耗，低成本等。 一般用于工业控制，智能家电，日常电子等领域。 日常数码产品：手机，MP3，U盘，相机等。 日常工业类：冰箱，空调，微波炉，汽车等。 3．比较MCU与CPU的区别与联系。 答：CPU是一个单独的PC处理器。而MCU，则有微处理器，存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说，MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统，而CPU紧紧是一个处理器而已。 4. 总结嵌入式系统常用术语。 硬件：封装，印刷电路板，动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器，只读存储器，闪速存储器，模拟量与开关量。 通信：并行通信，串行通信，串行外设接口，集成电路互连总线，通用串行总线，控制器局域网，背景调试模式，边界扫描测试协议，串行线调试技术。 功能模块及软件：通用输入/输出，A/D与D/A，脉冲宽度调制器，看门狗，液晶显示，发光二级管，键盘，实时操作系统。 5．C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。 答：相比底端汇编，更简单易学；与高级语言如（C++，C#，java等）相比，执行效率高，编译后的编码体积小，而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码；对位的操纵能力很强。 6. 举例说明结构体变量类型的定义、结构体变量的声明与使用方法。 C语言中所有数据类型遵循“先定义后使用”的原则。 （1）结构体的说明和结构体变量的定义 例如，定义一个名为student的结构体变量类型： structure student{ //定义名为student的结构体变量类型 char name[8]; //成员变量name为字符型数组 char class[10]; //成员变量class为字符型数组 int age; //成员变量age为整型

【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式输入设备设计

【ARM9嵌入式系统硬件设计指南】嵌入式输入设备设计摘要：嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。 ZLG致远电子十余年的嵌入式硬件设计秘笈首度公开！《ARM9嵌入式系统硬件设计指南》配套划时代精品EasyARM-i.MX283A 开发平台同期发布，深入剖析ARM9 硬件设计的每一个毛孔，助您完成前所未有的技术飞跃！ 7.1 嵌入式输入设备设计 嵌入式系统可以对各种数据信息进行快速计算、分析、输出，即完成对数据的处理。但计算机系统无法主动产生数据和结果。对数据的处理结果做出何种决策和反应，很多时候就需要用户“告诉”系统如何执行下一步动作，或是给出决策的依据。这时，就需要使用输入设备将用户的“指示”或“依据”传递给嵌入式系统。 常见的人机交互输入设备包括按键、触摸屏、麦克风及其他各类用户可控输入的传感器等。随着科技的发展，不仅我们常见的交互输入设备出现了新的形态，而且也出现了不少新的交互输入方式。比如，现在手机中的电容按键及重力感应传感器、距离传感器。现在的交互设备不仅体现在硬件设备的复杂性上，而且在相关数据的复杂性上也与以往有了较大的增加。比如，可用于语音输入的麦克和可用于人脸识别的摄像头，为了完成这些人机交互输入，除了硬件输入设备对信息采集外，还需要后台进行大量的数据处理，以帮助系统“理解”用户的“输入信息”。 下面我们详细介绍最常用的两种输入设备：键盘/按键、触摸屏。 7.1.1 键盘 键盘是嵌入式应用的常用外部设备之一。键盘是由若干个按键组成的开关矩阵，它是最简单的数字量输入设备。对系统而言，键盘上不同的按键代表着不同的含义（一般来说，按键的含义可通过软件定义）。用户通过按动键盘的按键，输入数据或命令，实现简单的人机交互。 1．键盘的基本电路 键盘的基本电路是一个接触开关，通、断两种状态分别表示逻辑“0”和“1”。如图7.1所示，当开关打开时，处理器检测到相应引脚为高电平，表示逻辑“1”；当开关闭合时，处理器检测到相应引脚为低电平，表示逻辑“0”。 2．键盘的分类 按键排布的方式，键盘可分为可分成独立式按键键盘和矩阵式按键键盘；按读入键值的方式，可分为直读方式和扫描方式；按编码方式，可分成非编码方式和硬件编码方式；按微处理器响应方式可分为中断方式和查询方式。以上各种方式组合可构成不同硬件结构和接口的键盘。以下介绍较为常用的两种方式。 (1)、独立式 独立式按键键盘是指将每个独立按键按一对一的方式直接接到微处理器的I/O输入端口，如图7.1所示。读键值时，处理器可以检测相应I/O输入端口的状态，判定输入电平，确定输入的逻辑值。按键之间在硬件和读取方式上均相互独立，所以习惯称这种按键为独立式按键。这种方式在软硬件上实现均比较简单，但每一个按键都占用一个I/O端口，占用的资源较多，一般在按键数量较少，微处理器I/O资源充足时采用。

成都达内嵌入式培训嵌入式系统基础与知识与接口技术总结介绍

成都达内嵌入式培训：嵌入式系统基础及知识及接口技术总结 介绍 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 (1)定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 (2)嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 (3)知识产权核(IP核)：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片(SOC)的基本构件。 (4)IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含：硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 (1)硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器 Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。 (2)中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP)。 它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。

设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 (3)系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。 RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 (4)应用软件：由基于实时系统开发的应用程序组成。 3、实时系统 (1)定义：能在指定或确定的时间内完成系统功能和对外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。 (2)区别：通用系统一般追求的是系统的平均响应时间和用户的使用方便;而实时系统主要考虑的是在最坏情况下的系统行为。 (3)特点：时间约束性、可预测性、可靠性、与外部环境的交互性。 (4)硬实时(强实时)：指应用的时间需求应能够得到完全满足，否则就造成重大安全事故，甚至造成重大的生命财产损失和生态破坏，如：航天、军事。 (5)软实时(弱实时)：指某些应用虽然提出了时间的要求，但实时任务偶尔违反这种需求对系统运行及环境不会造成严重影响，如：监控系统、实时信息采集系统。 (6)任务的约束包括：时间约束、资源约束、执行顺序约束和性能约束。 4、实时系统的调度

基于嵌入式硬件构件的软硬件设计规范

基于嵌入式硬件构件的软硬件设计规范 2.1 电路原理图设计与绘制基本要求 1．设计时需要考虑的基本问题 1）MCU的选择 选择MCU时要考虑MCU所能够完成的功能、MCU的价格、功耗、供电电压、I/O口电平、管脚数目以及MCU的封装等因素。MCU的功耗可以从其电气性能参数中查到。供电电压有5V、3.3V以及目前正在开发中的1.8V超低电压供电模式。为了能合理分配MCU 的I/O资源，在MCU选型时一定要做一张引脚分配表。 2）电源部分 （1）要考虑系统对电源的需求，例如系统需要几种电源，如24V、12V、5V或者3.3V 等，估计各需要多少功率或最大电流（mA）。在计算电源总功率时要考虑一定的余量，可取2倍，即：电源总功率 =2×器件总功率。（2）考虑芯片与器件对电源波动性的需求。一般要求在正负5%以内。对于A/D转换芯片的参考电压一般要求正负1%以内。（3）考虑使用电源模块还是外接电源的方式提供工作电源。 3）普通I/O口 （1）上拉、下拉问题：考虑用内部或者外部上/下拉电阻，内部上/下拉阻值一般在700Ω欧姆左右，低功耗模式不宜使用。外部上/下拉根据需要可选10KΩ～1MΩ之间。（2）开关量输入：一定要保证高低电压分明，理想情况下高电平就是电源电压，低电平就是地的电平。如果外部电路无法正确区分高低电平，但高低仍有较大压差，可考虑用A/D采集的方式设计处理。对分压方式中的采样点，要考虑分压电阻的选择，使该点通过采样端口的电流不小于采样最小输入电流，否则无法进行采样。（3）开关量输出：基本原则是保证输出高电平接近电源电压，低电平接近地电平。I/O口的吸纳电流一般大于放出电流，对小功率元器件控制是最好采用低电平控制的方式。一般情况下，负载要求小于10mA可用芯片引脚直接控制；电流在10~100mA时可用三极管控制，100mA～1A时用IC控制；更大的电流则适合用继电器控制，同时需要使用光电隔离芯片。 4）A/D电路与D/A电路 A/D电路：要清楚前端采样基本原理，对电阻型、电流型和电压型传感器采用不同的采集电路。如果采集的信号微弱，要考虑怎样进行信号放大。D/A电路：考虑MCU的引脚通过何种输出电路控制实际对象。 5）其它 通信接口：如USB、SCI、SPI、以太网接口等。设计接口时一定要分模块设计，各模块之间要完全独立。增加或删除某一接口时按模块取舍。键盘、LCD、LED等注意选型。 2．各模块的设计原则 （1）每个模块取一个合适的名字。（2）在文档中，对每个模块分别设计，画出原理图或框图，简明扼要写出基本原理。（3）任何模块可看成一个基本的输入/输出系统。（4）使用复接点复接线方式，利用冗余提高稳定。 3．绘制原理图的基本要求 （1）用A4纸。（2）不使用网格，底色为白色。（3）每个模块独立画出，用虚线框框

嵌入式系统硬件设计

嵌入式系统硬件设计课程设计报告书 指导老师 学号 院系机械设计制造及其自动化 班级机械电子 完成时间

嵌入式硬件系统设计课程设计报告 摘要 嵌入式系统已经广泛应用于生产生活的方方面面，从电磁炉到机器人控制，从电子玩具到智能手机，都离不开嵌入式系统的应用。本报告主要记录了在《嵌入式硬件系统》课程中的所学所感。 关键词：嵌入式系统，PCB焊接，Altium Designer，51单片机

目录 1概述 (3) 1.1本课程主要教学内容 (3) 1.2 嵌入式硬件系统简介 (3) 1.3 本报告结构安排 (3) 2PCB焊接练习 (3) 2.1元器件符号的认识 (3) 2.1.1了解元器件的尺寸 (3) 2.1.2 常见电路图元件符号 (3) 2.1.3 常见元器件实物 (3) 2.1.4 认识元器件参数 (3) 2.2元器件封装的认识 (3) 2.2.1 实物封装 (3) 2.2.2 封装尺寸介绍 (3) 2.3焊接方法 (3) 2.3.1 焊接工具介绍 (3) 2.3.2 焊接要求 (3) 2.3.3 焊接过程中遇到的问题及解决方法 (3) 3电路原理图设计 (3) 3.1电路功能分析 (3) 3.1.1 51单片机 (3) 3.1.2 LED (3) 3.1.3 外部晶振 (3) 3.1.4 复位电路 (3) 3.1.5 报警器 (3) 3.1.6 CH340G (3) 3.1.7 USB (3) 3.1.8 24C02CT-E (3) 3.1.9 数码管 (3) 3.2原理图设计 (3) 3.2.1 原理图设计软件 (3) 3.2.2 原理图设计要求 (3) 3.3 PCB设计 (3) 3.3.1 原理图导入 (3) 3.3.2 设置PCB尺寸大小 (3) 3.3.3 布局 (3) 3.3.4 布线 (3) 3.3.5 覆铜 (3) 3.3.6 检查 (3) 3.4 设计过程中遇到的问题及解决方法 (3) 4PCB焊接及调试 (3) 4.1 焊接过程中遇到的问题 (3) 4.2调试过程 (3) 4.2.2 调试过程遇到的问题 (3) 5项目任务书 (3) 5.1 任务书 (3) 5.2项目可行性分析 (3)

嵌入式复习知识点

一、基本概念 1、嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应 应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式处理器可以分为以下几大类：嵌入式微处理器；嵌入式微控制器；嵌 入式DSP处理器；嵌入式片上系统（SOC）。 3、对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为前后台系 统或超循环系统。循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为，后台也可以叫做任务级。中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为，前台也叫中断级。 4、实时操作系统是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，用户的应用 程序是运行于RTOS之上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求，进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。 5、常见的嵌入式操作系统有：嵌入式Linux；Windows CE；VxWorks；OSE；Nucleus； eCos；μC/OS-II；uITRON。 6、可以把嵌入式系统的开发看作对一个项目的实施。项目的生命周期一般分为 识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4个阶段。 7、ARM7TDMI处理器使用流水线来增加处理器指令流的速度。这样可使几个操作 同时进行，并使处理和存储器系统连续操作，ARM7TDMI的流水线分3级，分别为：取指；译码；执行。 8、ARM7TDMI处理器内核使用V4T版本的ARM结构，该结构包含32位ARM指令 集和16位Thumb指令集。 9、ARM体系结构支持7种处理器模式，分别为：用户模式、快中断模式、中断 模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。 10、在ARM7TDMI处理器内部有37个用户可见的寄存器。在不同的工作模式 和处理器状态下，程序员可以访问的寄存器也不尽相同。 11、寄存器CPSR为程序状态寄存器，在异常模式中，另外一个寄存器“程序 状态保存寄存器（SPSR）”可以被访问。每种异常都有自己的SPSR，在进入异常时它保存CPSR的当前值，异常退出时可通过它恢复CPSR。 12、在异常发生后，ARM7TDMI内核会作以下工作：①在适当的LR中保存下