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【整理】嵌入式软硬件概览 v2011-10-13

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【整理】嵌入式软硬件概览
version: 2011-10-13
mail: green-waste (at) 163.com

从技术方面说,嵌入式系统,包含对应的软件和硬件。

目前常见的嵌入式系统的概览如下:
1. 硬件部分
(1)主CPU
实现计算任务的主CPU或叫主控制器,有几种形式和叫法,包括CPU,MCU,SOC等。
但是本质上,多数都是对应的CPU的内核,加上对应外设,形成一个MCU或SOC。

其中,主流常用的内核(或叫架构)有,ARM,MIPS,某厂商自己的内核,甚至是可定制的内核。
不同的架构,有不同的指令集,寻址方式,寄存器,运行模式,浮点支持等。

A.ARM
其中,ARM的,如ARM7,ARM9,ARM11,ARM9常见的有ARM922T,ARM926EJS等,比如常见的三星的S3C2440的SOC,就是ARM922T的内涵的。
B.MIPS
MIPS内核的,MIPS32 4K系列,如M4K核心的Microchip PIC32等
C.厂家自己的
其中还有很多技术比较强的厂家自己的CPU内核,比如NEC的V850E JG3H,Renesas的RX26N等,都是自己的CPU core加上其他外设,都有自己的对应的特点和适用的领域。
D.可定制的
对于可定制的内核,是SOC等厂商向提供CPU IP Core设计公司购买对应的IP,比如Tensilica,提供可定制的CPU,即customized processor,比如Xtensa系列。

(2)外设
其他外围设备部件包括,Nand Flash,Nor Flash,USB,I2C,SPI,Watchdog,Memory,RS232, SD/MMC
其中,USB涉及内容较多,其他都是相对独立的规范或协议,不是很多。

2.软件部分
(1)无OS
直接是对应的函数,while或loop等死循环,程序一直按照一定的顺序循环执行,响应外界的动作,执行对应的操作等。
本质上,就是一个while或loop循环。没有多任务,没有任务间的通讯等复杂机制。

(2)OS
带OS的嵌入式系统,是因为单纯的while或for循环,不能满足应用需求了,系统所要做的事情太多,以至于需要多任务支持,因此要对应的OS支持。
而多个任务的任务划分和任务间的通讯和同步等,往往是系统规划的重点。

嵌入式OS,很多种,根据是否具有实时性,分实时性内核和非实时性内核。
实时性内核,多用于对于任务的响应时间有严格要求的,如果一定时间内不响应对应的操作,那么可能就会发生严重的结果,甚至灾难,比如火箭发射,医疗应用,工业控制等。
非实时内核,用于其他一般的应用,或者对于性能更加注重的应用。
实时内核:有很多,如Segger(uC/OS),RTLinux,QNX,Nucleus,ThreadX,WinCE等。
非实时内核有,常见的Linux等。

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