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一、什么是嵌入式系统
嵌入式系统:嵌入到对象体中的专用计算机系统
嵌入式系统与通用计算机不同之处:硬件可裁剪
1、嵌入式系统的特点:
- 专用、软硬件可剪裁可配置
- 低功耗、高可靠性、高稳定性
- 软件代码短小精悍
- 代码可固化
- 实时性
- 弱交互性
- 软件开发需要专门的开发工具和开发环境
- 要求开发、设计人员具有较高的技能
2、嵌入式系统的软件组成:软件(含驱动、OS、应用层) + 硬件
3、嵌入式系统硬件组成
3.1、嵌入式处理器(CPU):嵌入式系统的核心部分,分为:
- 嵌入式微处理器(ARM、PowerPC、MIPS等)
- 嵌入式微控制器
- 嵌入式DSP处理器
- SOPC(可编程片上系统 )
3.2、外围设备:
- 存储设备(如RAM(SRAM,DRAM)、Flash等)
- 通信设备(如RS-232接口、SPI接口、以太网接口等)
- 显示设备(如显示屏等)
二、什么是arm,和stm32有什么关系
arm:是一种采用RISC(精简指令集)的微处理器的体系架构),由英国Aron公司发明,目前已出到第12代Cortex(若沿用原命名则为arm12)。
Cortex架构分为A(针对高端产品),R(针对实时操作系统),M(针对微处理器)
Cortex-M架构又分为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作为一个芯片厂商,针对Cortex-M内核生产的stm32芯片占据了主要市场,也是我们学习的芯片
STM32F1xx ——> Cortex-M3内核
STM32F4xx ——> Cortex-M4内核
三、CPU,嵌入式处理器,与单片机
1、CPU
CPU(Central Processing Unit)是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit),主要功能是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据
CPU主要包括运算器( 算术逻辑运算单元,ALU(Arithmetic Logic Unit))和高速缓冲存储器(Cache)及实现它们之间联系的数据(Data)、控制及状态的总线(Bus);它与内部存储器(Memory)和输入/输出(I/O)设备合称为电子计算机三大核心部件。
2、嵌入式处理器
是嵌入式系统的核心部分,影响嵌入式系统的性能
嵌入式处理器可分为
- 嵌入式微控制器(16位、8位、以及8位以下的CPU,典型代表就是单片机)
- 嵌入式微处理器(32位,以及32位以上的称为处理器,典型为ARM内核的处理器)
- DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)
- SOC(System on Chip, 片上系统,就是把所有的模块都集成到一块芯片上)
3、单片机
单片机是一个小而完善的微型计算机系统,内含CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等部件
CPU,嵌入式处理器,与单片机的关系
单片机 > CPU ≈ 嵌入式处理器(可裁减的CPU)
四、OS与MMU
OS:操作系统(Operating System)
MMU:内存管理单元(Memory Manage Unit)
输入:CPU内部经过运算产生的物理地址
输出:经MMU转换后的虚拟地址(做物理地址——>虚拟地址,实现内存管理)
OS与MMU关系:
物理地址①是通过CPU对外地址总线②传给Memory Chip③使用的地址;而虚拟地址④是CPU内部执行单元⑤产生的,发送给MMU⑥的地址。硬件上MMU⑥一般封装于CPU芯片⑦内部,所以虚拟地址④一般只存在于CPU⑦内部,到了CPU外部地址总线引脚上②的信号就是MMU转换过的物理地址①。
五、什么是内核,和驱动有什么关系
1、内核
内核是操作系统的核心,规定了软件在某一时刻对硬件的使用方式。内核是一种软件
内核要干的事情无非5件:
- 内存管理
- 虚拟文件系统
- 进程调度
- 网络接口
- 进程间通信
2、驱动
驱动用来实现对硬件的控制
3、内核与驱动的关系:
- 驱动属于内核的一部分,准确的说是内核的一个组件。不包含驱动的内核也叫做内核
- 内核提供一系列的驱动操作接口供用户层使用,驱动则是在这个接口下实现硬件操控的中间层
标签:MMU,STM,嵌入式,单片机,处理器,CPU,内核 来源: https://www.cnblogs.com/walton/p/10631603.html
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