嵌入式系统的组成结构

第二讲 嵌入式系统的组成结构 本讲提要

1 嵌入式系统的组成结构 2 嵌入式系统的硬件组成 3 嵌入式系统硬件涉及的几个关键 概念 嵌入式操作系统

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嵌入式操作系统涉及的几个关 键概念

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嵌入式系统的组成结构

一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系

统（可选），以及应用软件系统等四个部分组成

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嵌入式系统的组成结构 嵌入式系统组成

应用程序 操作系统 (驱动程序) 外围设备 存储器 软件子系统 硬件子系统

输入接口

处理器

输出接口

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嵌入式系统的组成结构

硬件是嵌入式系统软件环境运行的基础，它提供了嵌入 式系统软件运行的物理平台和通信接口；

嵌入式操作系统和嵌入式应用软件是整个系统的控制核 心，控制整个系统的运行，提供人机交互的信息等。 嵌入式系统和实际应用对象密切相关，而实际应用非常 繁杂，应用也日新月异，很难用一种构架或模型加以描 述。我们将主要围绕典型嵌入式系统的硬件组成和软件 组成部分加以详细讲述。

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嵌入式系统的组成结构图

应用层 应用程序 文件系统/图形用户应用程序接口 实时操作系统（RTOS） 设备驱动程序、HAL、BSP SOC/SOPC 软件 硬件

OS层

驱动层 电 源 管 理

Flash EEPROM 内 SDRAM 存 SRAM

Timer/RTC GPIO 处理器/ARM核 CAN IIS MMU/Cache 以太网 USB DSP/浮点运算协处理器 DMA LCD UART和IrDA ADC/DAC FPGA/CPLD

输 入 输 出 接 口

作用：防止程序发生死循环（程序跑飞）。

看门狗及 复位电路 人机交互接口LCD/触摸屏、键盘、鼠标

工作原理：系统运行后即启动看门狗，开始自动计数，如果到一定时间未清 图2-1 典型的嵌入式系统组成 看门狗，看门狗就会溢出从而引起看门狗中断，造成系统复位。

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软件系统

软件(software)是计算机系统中与硬件(hardware)相互

依存的另一部分，它包括程序 (program) 、相关数据 (data)及其说明文档(document)。 其中：

程序 是按照事先设计的功能和性能要求执行的指令

序列；

数据是程序能正常操纵信息的数据结构；

文档 是与程序开发维护和使用有关的各种图文资料

。

软件系统

软件是一种逻辑实体，具有抽象性。

这个特点使它与其它工程对象有着明显的差异。人们可以把它 软件没有明显的制造过程。 记录在纸上、内存、和磁盘、光盘上，但却无法看到软件本身 能、性能等特性。 软件的质量控制，必须着重在软件开发方面下工夫。 软件在生存周期后期不会因为磨损而老化，但会为了适应硬件 软件对硬件和环境有着不同程度的依赖性。这导致了 、环境以及需求的变化而进行修改，而这些修改有不可避免的 软件移植的