目錄

• 一、什麽是嵌入式系統
  • 1、嵌入式系統的特點：
  • 2、嵌入式系統的軟件組成：軟件（含驅動、OS、應用層） + 硬件
  • 3、嵌入式系統硬件組成
    • 3.1、嵌入式處理器（CPU）：嵌入式系統的核心部分，分為：
    • 3.2、外圍設備：
• 二、什麽是arm，和stm32有什麽關系
• 三、CPU，嵌入式處理器，與單片機
  • 1、CPU
  • 2、嵌入式處理器
    • 嵌入式處理器可分為
  • 3、單片機
  • CPU，嵌入式處理器，與單片機的關系
• 四、OS與MMU
  • OS與MMU關系：
• 五、什麽是內核，和驅動有什麽關系
  • 1、內核
    • 內核要幹的事情無非5件：
  • 2、驅動
  • 3、內核與驅動的關系：

一、什麽是嵌入式系統

嵌入式系統：嵌入到對象體中的專用計算機系統

嵌入式系統與通用計算機不同之處：硬件可裁剪

1、嵌入式系統的特點：

• 專用、軟硬件可剪裁可配置
• 低功耗、高可靠性、高穩定性
• 軟件代碼短小精悍
• 代碼可固化
• 實時性
• 弱交互性
• 軟件開發需要專門的開發工具和開發環境
• 要求開發、設計人員具有較高的技能

2、嵌入式系統的軟件組成：軟件（含驅動、OS、應用層） + 硬件

3、嵌入式系統硬件組成

3.1、嵌入式處理器（CPU）：嵌入式系統的核心部分，分為：

• 嵌入式微處理器(ARM、PowerPC、MIPS等)
• 嵌入式微控制器
• 嵌入式DSP處理器
• SOPC（可編程片上系統 ）

3.2、外圍設備：

• 存儲設備（如RAM（SRAM，DRAM)、Flash等）
• 通信設備（如RS-232接口、SPI接口、以太網接口等）
• 顯示設備（如顯示屏等）

二、什麽是arm，和stm32有什麽關系

arm：是一種采用RISC（精簡指令集）的微處理器的體系架構），由英國Aron公司發明，目前已出到第12代Cortex（若沿用原命名則為arm12）。

Cortex架構分為A（針對高端產品），R（針對實時操作系統），M（針對微處理器）

Cortex-M架構又分為M0（低功耗、低性能），M1（低功耗、高效率），M3（高效率控制），M4（高性能控制）

ST作為一個芯片廠商，針對Cortex-M內核生產的stm32芯片占據了主要市場，也是我們學習的芯片

STM32F1xx ——> Cortex-M3內核

STM32F4xx ——> Cortex-M4內核

三、CPU，嵌入式處理器，與單片機

1、CPU

CPU（Central Processing Unit）是一臺計算機的運算核心（Core）和控制核心（ Control Unit），主要功能是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中的數據
CPU主要包括運算器（ 算術邏輯運算單元，ALU（Arithmetic Logic Unit））和高速緩沖存儲器（Cache）及實現它們之間聯系的數據（Data）、控制及狀態的總線（Bus）；它與內部存儲器（Memory）和輸入/輸出（I/O）設備合稱為電子計算機三大核心部件。

2、嵌入式處理器

是嵌入式系統的核心部分，影響嵌入式系統的性能

嵌入式處理器可分為

1. 嵌入式微控制器（16位、8位、以及8位以下的CPU，典型代表就是單片機）
2. 嵌入式微處理器（32位，以及32位以上的稱為處理器，典型為ARM內核的處理器）
3. DSP（Digital Signal Processing，數字信號處理器）
4. SOC（System on Chip， 片上系統，就是把所有的模塊都集成到一塊芯片上）

3、單片機

單片機是一個小而完善的微型計算機系統，內含CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等部件

CPU，嵌入式處理器，與單片機的關系

單片機 > CPU ≈ 嵌入式處理器（可裁減的CPU）

四、OS與MMU

OS：操作系統（Operating System）

MMU：內存管理單元(Memory Manage Unit）

輸入：CPU內部經過運算產生的物理地址

輸出：經MMU轉換後的虛擬地址（做物理地址——>虛擬地址，實現內存管理）

OS與MMU關系：

物理地址①是通過CPU對外地址總線②傳給Memory Chip③使用的地址;而虛擬地址④是CPU內部執行單元⑤產生的，發送給MMU⑥的地址。硬件上MMU⑥一般封裝於CPU芯片⑦內部，所以虛擬地址④一般只存在於CPU⑦內部，到了CPU外部地址總線引腳上②的信號就是MMU轉換過的物理地址①。

五、什麽是內核，和驅動有什麽關系

1、內核

內核是操作系統的核心，規定了軟件在某一時刻對硬件的使用方式。內核是一種軟件

內核要幹的事情無非5件：

1. 內存管理
2. 虛擬文件系統
3. 進程調度
4. 網絡接口
5. 進程間通信

2、驅動

驅動用來實現對硬件的控制

3、內核與驅動的關系：

• 驅動屬於內核的一部分，準確的說是內核的一個組件。不包含驅動的內核也叫做內核
• 內核提供一系列的驅動操作接口供用戶層使用，驅動則是在這個接口下實現硬件操控的中間層

STM_ 一、嵌入式系統的組成，與CPU、單片機之間的關系