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知识路径: > 计算机系统综合知识 > 操作系统 > 网络操作系统与嵌入式操作系统 > 嵌入式系统 > 嵌入式系统的基本体系结构 >
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微处理器是整个嵌入式系统的核心,负责控制系统的执行。外部设备是嵌入式系统同外界交互的通道,常见的外部设备有flash存储器、键盘、输入笔、触摸屏、液晶显示器等,在很多嵌入式系统中还有与系统用途紧密相关的各种专用外设。嵌入式系统中经常使用的存储器有3种类型,分别是RAM、ROM和混合存储器。系统的存储器用于存放系统的程序代码、数据和系统运行的结果。
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嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,根据目前的使用情况,嵌入式处理器可以分为如下几类:
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(1)嵌入式微处理器。由通用计算机中的CPU演变而来,在功能上跟普通的微处理器基本一致,但是它具有体积小、功耗低、质量轻、成本低及可靠性高的优点。通常,嵌入式微处理器和ROM、RAM、总线接口及外设接口等部件安装在一块电路板上,称为单板计算机。
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(2)嵌入式微控制器。又称为单片机,整个计算机系统都集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成有存储器、总线、总线逻辑、定时器/计数器、监督定时器、并口/串口、数模/模数转换器、闪存等必要外设。与嵌入式微处理器相比,嵌入式微控制器的最大特点是单片化,因而体积更小、功耗和成本更低,可靠性更高。
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(3)嵌入式数字信号处理器。一种专门用于信号处理的处理器,DSP(Digital Signal Processor,数字信号处理器)是芯片内部采用程序和数据分开的结构,具有专门的硬件乘法器,广泛采用流水线操作,提供特殊的DSP指令,可以用来快速实现各种数字信号的处理算法。目前,DSP在嵌入式系统中使用非常广泛,如数字滤波、快速傅立叶变换及频谱分析等。
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(4)嵌入式片上系统。一种在一块芯片上集成很多功能模块的复杂系统,例如,把微处理器内核、RAM、USB、IEEE 1394、Bluetooth(蓝牙)等集成到一个芯片中,构成一个嵌入式片上系统,从而大幅度缩小了系统的体积、降低了系统的复杂度、增强了系统的可靠性。在大量生产时,生产成本也远远低于单元部件组成的电路板系统。根据用途不同,嵌入式片上系统可以分为通用片上系统和专用片上系统两类。专用类的嵌入式片上系统一般是针对某一或某些系统而设计的。
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