嵌入式系统的软硬件设计.ppt

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1、嵌入式系统的软嵌入式系统的软硬件设计硬件设计樊卫华樊卫华樊卫华樊卫华南京理工大学自动化系南京理工大学自动化系南京理工大学自动化系南京理工大学自动化系主要内容主要内容课程简介课程简介SBC2410X开发板的介绍开发板的介绍嵌入式系统的概述嵌入式系统的概述嵌入式系统的硬件嵌入式系统的硬件嵌入式系统的软件嵌入式系统的软件嵌入式系统的开发技术嵌入式系统的开发技术自主性开放式实验自主性开放式实验课程简介课程简介课程的时间安排：课程的时间安排：课堂教学（课堂教学（课堂教学（课堂教学（11学分）；学分）；学分）；学分）；自主性开放式实验（自主性开放式实验（自主性开放式实验（自主性开放式实验（11学分）；学分

2、）；学分）；学分）；课程目的课程目的：了解嵌入式系统的基本概念了解嵌入式系统的基本概念了解嵌入式系统的基本概念了解嵌入式系统的基本概念了解嵌入式系统的开发技术了解嵌入式系统的开发技术了解嵌入式系统的开发技术了解嵌入式系统的开发技术经历一次真正的研发过程经历一次真正的研发过程经历一次真正的研发过程经历一次真正的研发过程培养团队合作精神培养团队合作精神培养团队合作精神培养团队合作精神自主性开放式实验自主性开放式实验实验对象：实验对象：SBCSBC2410X2410X开发板开发板实验内容：根据开发板所提供的资源，自实验内容：根据开发板所提供的资源，自行拟制行拟制实验方式：分组、合作实验方式：分组、合

3、作截至时间：现在截至时间：现在6 6月月3030日日检查方式及内容检查方式及内容1.方案论证与可行性分析（报告及文档）；方案论证与可行性分析（报告及文档）；2.软件设计文档及源程序；软件设计文档及源程序；3.实验演示；实验演示；4.结题报告；结题报告；5.总结报告（个人承担的工作，工作中遇到总结报告（个人承担的工作，工作中遇到了什么问题，如何解决，个人工作的自我了什么问题，如何解决，个人工作的自我评估，对本课程教学的建议）。评估，对本课程教学的建议）。前前4项每个小组递交一份，须注明每人承担项每个小组递交一份，须注明每人承担的工作。第的工作。第5项每人递交一份。项每人递交一份。评分标准（初稿）

4、评分标准（初稿）首先根据每个组的项目完成情况进行评分；首先根据每个组的项目完成情况进行评分；组长对组员的工作进行评价，给出建议分组长对组员的工作进行评价，给出建议分数；数；按照每个人的工作总结进行评分；按照每个人的工作总结进行评分；上述三项结合后就是每个人的总成绩。上述三项结合后就是每个人的总成绩。SBC2410X开发板介绍开发板介绍SBC2410X开发板的介绍（开发板的介绍（1）SBC-2410X 基于三星公司的基于三星公司的ARM 处理器处理器S3C2410X，采用，采用6 层板设计。内部集成层板设计。内部集成ARM920T 核，带有全性能的核，带有全性能的MMU(内存处内存处理单元理单元

5、)，适用于设计移动手持设备类产品，具有高适用于设计移动手持设备类产品，具有高性能、低功耗、接口丰富和体积小等优良性能、低功耗、接口丰富和体积小等优良特性。特性。SBC2410X开发板的介绍（开发板的介绍（2）板上集成了板上集成了64M SDRAM、64M Nand Flash、1M Boot Flash、RJ-45 网卡、音频网卡、音频输入与输出、输入与输出、USB Host、USB slave、标准、标准串口、串口、SD 卡插座、用户按键和一些用户灯卡插座、用户按键和一些用户灯等设备接口，并且使用等设备接口，并且使用2.0mm 插针槽引出插针槽引出CPU 的大部分信号引脚。的大部分信号引脚。

6、在软件上，可使用嵌入式在软件上，可使用嵌入式Arm-Linux 和和 Win CE操作系统。操作系统。SBC2410X的标准硬件特性的标准硬件特性序号序号序号序号 名称名称名称名称描述描述描述描述1 1CPUCPUSamsung S3C2410XSamsung S3C2410X，200MHz 200MHz 主频，主频，主频，主频，最高最高最高最高266Mhz 266Mhz 2 2ROMROM1 MB AMD Flash ROM 1 MB AMD Flash ROM 64M Samsung Nand Flash ROM64M Samsung Nand Flash ROM3 3RAMRAM32Mx

7、2 SDRAM32Mx2 SDRAM4 4LANLAN一个一个一个一个10M Ethernet10M Ethernet，RJ-45 RJ-45 接口接口接口接口5 5SerialSerial1 1 个个个个DB9 DB9 标准串口标准串口标准串口标准串口6 6USBUSB1 1 个个个个USB 1.1 Host A USB 1.1 Host A 型接口型接口型接口型接口1 1 个个个个USB 1.1 Host B USB 1.1 Host B 型接口型接口型接口型接口7 7AudioAudio一个音频接口，一个音频输入口一个音频接口，一个音频输入口一个音频接口，一个音频输入口一个音频接口，一个

8、音频输入口SBC2410X的标准硬件特性（的标准硬件特性（1）序号序号序号序号名称名称名称名称描述描述描述描述8 8RTC RTC 外接外接外接外接32.768KHz 32.768KHz 的晶振，的晶振，的晶振，的晶振，带有备份电池，带有备份电池，带有备份电池，带有备份电池，可保持时钟可保持时钟可保持时钟可保持时钟9 9JTAGJTAG20 20 针标准的针标准的针标准的针标准的JTAG JTAG 接口，接口，接口，接口，主要用来下载，主要用来下载，主要用来下载，主要用来下载，bootloaderbootloader1010SD CardSD CardSD Card SD Card 插座插座插

9、座插座1111LEDLED4 4 个可编程用户个可编程用户个可编程用户个可编程用户LED(LED(带驱动程序带驱动程序带驱动程序带驱动程序)1212KeypadKeypad4 4 个可编程用户按键个可编程用户按键个可编程用户按键个可编程用户按键(带有驱动程序带有驱动程序带有驱动程序带有驱动程序)1313SwitchSwitch一个电源开关一个电源开关一个电源开关一个电源开关SBC2410X的标准硬件特性（的标准硬件特性（3）序号序号序号序号名称名称名称名称描述描述描述描述1414ResetReset一个复位按键一个复位按键一个复位按键一个复位按键1515POWERPOWER一个开关电源一个开关

10、电源一个开关电源一个开关电源+5V+5V 供电供电供电供电1616Fixed HoleFixed Hole6 6 个定位孔个定位孔个定位孔个定位孔(内径内径内径内径3mm3mm，外径外径外径外径5mm)5mm)1717BoardsizeBoardsize120(L)x90(W)mm120(L)x90(W)mmSBC-2410X 专有接口特性专有接口特性序号序号序号序号名称名称名称名称描述描述描述描述1 1COM1-3COM1-314 14 针针针针2.0mm 2.0mm 间距接口直接引出间距接口直接引出间距接口直接引出间距接口直接引出CPU CPU 内部三串口内部三串口内部三串口内部三串口2

11、2KEYBOARDKEYBOARD10 10 针针针针2.0mm 2.0mm 间距接口引出间距接口引出间距接口引出间距接口引出I/O I/O 键盘键盘键盘键盘3 3CON-LCDCON-LCDLCD/STN LCD/STN 液晶屏接口液晶屏接口液晶屏接口液晶屏接口(50(50 针针针针2.0mm 2.0mm 间间间间距距距距)，可以接各种单色可以接各种单色可以接各种单色可以接各种单色,伪彩伪彩伪彩伪彩,真彩液真彩液真彩液真彩液晶屏，晶屏，晶屏，晶屏，含有触摸屏接口含有触摸屏接口含有触摸屏接口含有触摸屏接口4 4CON-GPIOCON-GPIOGPIO GPIO 等接口等接口等接口等接口(36(

12、36 针针针针2.0mm 2.0mm 间距间距间距间距)，含含含含有有有有10 10 个中断引脚，个中断引脚，个中断引脚，个中断引脚，6 6 路路路路AD AD 输入，输入，输入，输入，1 1 个个个个SPI SPI 接口，接口，接口，接口，I I2 2C C 接口，接口，接口，接口，2 2 个时钟输出，个时钟输出，个时钟输出，个时钟输出，2 2个个个个GPIO GPIO 口口口口SBC-2410X 专有接口特性（专有接口特性（1）序号序号序号序号名称名称名称名称描述描述描述描述5 5BUS CONBUS CON总线接口总线接口总线接口总线接口(44(44 针地址数据线针地址数据线针地址数据线

13、针地址数据线,14,14 针控针控针控针控制线制线制线制线),),带有带有带有带有16 16 位数据线位数据线位数据线位数据线,25,25 位地址位地址位地址位地址线等信号线等信号线等信号线等信号SBC-2410X 接口介绍接口介绍可以扩展三个可以扩展三个COM（串口）（串口）USB HOST 使用使用PC 上常见上常见A 型口，型口，USB DEVICE 使用使用B 型口。型口。2 个个USB接口，一个作接口，一个作为为Host(可配置为可配置为Slave 模模式式)，一个是，一个是Slave。SBC-2410X 使用使用+5V 直流电源供电，并在电源直流电源供电，并在电源插座的旁边标明了插

14、座的插座的旁边标明了插座的极性，使用电源开关极性，使用电源开关S600 可以控制板上电源系统的可以控制板上电源系统的通断。通断。BUS CTRL 接口主要为系统总线控制信接口主要为系统总线控制信号，号，BUS CON 主要为地址数据线等。主要为地址数据线等。4个个IO 方式的用户可编程按键，同时把这些方式的用户可编程按键，同时把这些IO 口引口引出到一个插座上。出到一个插座上。序号序号序号序号定义定义定义定义序号序号序号序号定义定义定义定义1 1VDD33VVDD33V2 2VDD33VVDD33V3 3EINT7EINT74 4EINT1EINT15 5NCNC6 6EINT2EINT27

15、7NCNC8 8EINT3EINT39 9GNDGND1010GNDGND4 个个IO 方式的用户可编程方式的用户可编程LED灯灯(绿色）。绿色）。SBC-2410X 引出了剩余资源的引脚供用户引出了剩余资源的引脚供用户扩展之用。扩展之用。CON-GPIO包含包含10 路中断，路中断，6 路路A/D 输入，输入，1 组组SPI 接口等。接口等。嵌入式系统的概述嵌入式系统的概述嵌入式系统的基本概念嵌入式系统的基本概念嵌入式系统的应用现状嵌入式系统的应用现状嵌入式系统的发展嵌入式系统的发展嵌入式系统的应用嵌入式系统的应用各种使用嵌入式技术的电子产品，如：各种使用嵌入式技术的电子产品，如：各种使用嵌

16、入式技术的电子产品，如：各种使用嵌入式技术的电子产品，如：MP3MP3、PDAPDA、手机、智能玩具，网络家电、智能家电、手机、智能玩具，网络家电、智能家电、手机、智能玩具，网络家电、智能家电、手机、智能玩具，网络家电、智能家电、车载电子设备等；车载电子设备等；车载电子设备等；车载电子设备等；工业和服务领域中工业和服务领域中工业和服务领域中工业和服务领域中 大量嵌入式技术也已经应用于工业控制、数控机大量嵌入式技术也已经应用于工业控制、数控机大量嵌入式技术也已经应用于工业控制、数控机大量嵌入式技术也已经应用于工业控制、数控机床、智能工具、工业机器人、服务机器人等各个行床、智能工具、工业机器人、服

17、务机器人等各个行床、智能工具、工业机器人、服务机器人等各个行床、智能工具、工业机器人、服务机器人等各个行业，正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。业，正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。业，正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。业，正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。消费类电子消费类电子智能玩具、手持通讯的核心智能玩具、手持通讯的核心智能玩具与机器人智能玩具与机器人嵌入式嵌入式Internet应用应用军事国防领域军事国防领域航天领域航天领域嵌入式系统无所不在嵌入式系统无所不在嵌入式的应用更是涉及金融、航天、电信、网络、信嵌入式的应用更是涉及金融、航天、电信、网络、信嵌入式的应用更是

18、涉及金融、航天、电信、网络、信嵌入式的应用更是涉及金融、航天、电信、网络、信息家电、医疗、工业控制、军事等各个领域，以致一息家电、医疗、工业控制、军事等各个领域，以致一息家电、医疗、工业控制、军事等各个领域，以致一息家电、医疗、工业控制、军事等各个领域，以致一些学者断言嵌入式技术将成为后些学者断言嵌入式技术将成为后些学者断言嵌入式技术将成为后些学者断言嵌入式技术将成为后PCPC时代的主宰。时代的主宰。时代的主宰。时代的主宰。什么是嵌入式系统什么是嵌入式系统根据根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）国际电气和电子工程师协会）的定义：的定义：嵌入式系统是嵌入式系统是“用于控制、监视或用于控制、监

19、视或者辅助操作机器和设备的装置者辅助操作机器和设备的装置”（原文为（原文为devices used to control,monitor,or assist the operation of equipment,machinery or plants）。）。就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。一般定义一般定义嵌入式系统是软件和硬件的综合体，除处嵌入式系统是软件和硬件的综合体，除处理器外还包括必要的外设，比如接口设备、理器外还包括必要的外设，比如接口设备、甚至与其相关的机电设备等。甚至与其相关的机电设备等。一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的一个嵌入式系

20、统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体。即以应用为中心、以计算机技计算机软硬件集合体。即以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统统。嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点1.系统内核小：系统内核小：嵌入式系统一般应用于小型电子装置，系统嵌入式系统一般应用于小型电子装置，系统嵌入式系统一般应用于小型电子装置，系统嵌入式系统一般应用于小型电子装置，系统资源有限，因此内核较传统的操作系统要小资源有限，因此内核较传统的操作系统要小

21、资源有限，因此内核较传统的操作系统要小资源有限，因此内核较传统的操作系统要小得多；得多；得多；得多；2.专用性强：专用性强：软、硬件按对象要求裁剪，两者结合紧密；软、硬件按对象要求裁剪，两者结合紧密；软、硬件按对象要求裁剪，两者结合紧密；软、硬件按对象要求裁剪，两者结合紧密；软件的编译下载与系统相结合，软件的编译下载与系统相结合，软件的编译下载与系统相结合，软件的编译下载与系统相结合，“通用通用通用通用”、“升级升级升级升级”的概念一般不适用；的概念一般不适用；的概念一般不适用；的概念一般不适用；3.系统精简：系统精简：没有系统软件和应用软件的区分没有系统软件和应用软件的区分没有系统软件和应用

22、软件的区分没有系统软件和应用软件的区分嵌入式系统的特点（嵌入式系统的特点（1）4.嵌入式系统开发需要开发工具和环境嵌入式系统开发需要开发工具和环境用户对其中程序功能进行修改必须一套开发用户对其中程序功能进行修改必须一套开发用户对其中程序功能进行修改必须一套开发用户对其中程序功能进行修改必须一套开发工具和环境；工具和环境；工具和环境；工具和环境；开发工具一般基于通用计算机上的软硬件设开发工具一般基于通用计算机上的软硬件设开发工具一般基于通用计算机上的软硬件设开发工具一般基于通用计算机上的软硬件设备以及各种辅助仪器；备以及各种辅助仪器；备以及各种辅助仪器；备以及各种辅助仪器；主机：用于程序的开发；

23、主机：用于程序的开发；主机：用于程序的开发；主机：用于程序的开发；目标机：最后的执行机；目标机：最后的执行机；目标机：最后的执行机；目标机：最后的执行机；开发是交替式的。开发是交替式的。开发是交替式的。开发是交替式的。嵌入式系统的分类嵌入式系统的分类按表现形式分（硬件范畴）按表现形式分（硬件范畴）：芯片级嵌入（含程序或算法的处理器）芯片级嵌入（含程序或算法的处理器）芯片级嵌入（含程序或算法的处理器）芯片级嵌入（含程序或算法的处理器）模块级嵌入（系统中的某个核心模块）模块级嵌入（系统中的某个核心模块）模块级嵌入（系统中的某个核心模块）模块级嵌入（系统中的某个核心模块）系统级嵌入系统级嵌入系统级嵌

24、入系统级嵌入按实时性要求分（软件范畴）按实时性要求分（软件范畴）：非实时系统（非实时系统（非实时系统（非实时系统（PDAPDA）软实时系统（消费类产品）软实时系统（消费类产品）软实时系统（消费类产品）软实时系统（消费类产品）硬实时系统（工业和军工系统）硬实时系统（工业和军工系统）硬实时系统（工业和军工系统）硬实时系统（工业和军工系统）嵌入式处理器的分类嵌入式处理器的分类嵌入式微处理器（嵌入式微处理器（EMPU）微控制器（微控制器（MCU）数字信号处理器（数字信号处理器（DSP）片上系统（片上系统（SOC）Embedded Microprocessor Unit来自于通用处理器（来自于通用处理器

25、（来自于通用处理器（来自于通用处理器（MCUMCU），核心只保留了与嵌），核心只保留了与嵌），核心只保留了与嵌），核心只保留了与嵌入式应用有关的功能，并在功耗、功能配置、封入式应用有关的功能，并在功耗、功能配置、封入式应用有关的功能，并在功耗、功能配置、封入式应用有关的功能，并在功耗、功能配置、封装形式、可靠性等方面进行改进；装形式、可靠性等方面进行改进；装形式、可靠性等方面进行改进；装形式、可靠性等方面进行改进；优点：体积小、功耗低、成本低、可靠性高；优点：体积小、功耗低、成本低、可靠性高；优点：体积小、功耗低、成本低、可靠性高；优点：体积小、功耗低、成本低、可靠性高；缺点：片内周片电路不足

26、，必须配备缺点：片内周片电路不足，必须配备缺点：片内周片电路不足，必须配备缺点：片内周片电路不足，必须配备ROMROM，RAMRAM，总线接口，各种外设接口等；，总线接口，各种外设接口等；，总线接口，各种外设接口等；，总线接口，各种外设接口等；代表：代表：代表：代表：AM186/88AM186/88、386EX386EX、PowerPCPowerPC、ARMARM系系系系列列列列 MicroController Unit又称单片机，即将整个计算机系统的主要硬又称单片机，即将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中。件集成到一块芯片中。一般以某一种微处理器的一般以某一种微处理器的CPU为核心，芯

27、片为核心，芯片内集成了内集成了ROM/EPROM、RAM、总线、总、总线、总线逻辑、定时线逻辑、定时/计数器、计数器、WatchDog、I/O、串、串行口、脉宽调制输出、行口、脉宽调制输出、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设接口，也可等各种必要功能和外设接口，也可集成集成A/D、D/A转换接口。转换接口。特点：单片化、体积小、功耗和成本低、特点：单片化、体积小、功耗和成本低、可靠性高；可靠性高；缺点：缺点：MCU微控制器，总线宽度一般为微控制器，总线宽度一般为4位、位、8位或位或16位，处理速度有限，一般在几个位，处理速度有限，一般在几个MIPS，进行一些复杂的应用很困难，运

28、行，进行一些复杂的应用很困难，运行操作系统就更难。操作系统就更难。代表：代表：MCS51、MCS96、S1C33、MSP430等。等。Digital Signal ProcessorDSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数字滤波、在数字滤波、FFT、频谱分析等各种仪器上频谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。获得了大规模的应用。特点：在信号处理方面有得天独厚的优势；特点：在信号处理方面有得天独厚的优势；l l缺点：缺点：DSP是运算密集处理器，一般用在快速是运

29、算密集处理器，一般用在快速执行算法，做控制比较困难。为了追求高执行执行算法，做控制比较困难。为了追求高执行效率，不适合运行操作系统，核心代码使用汇效率，不适合运行操作系统，核心代码使用汇编。编。发展方向：发展方向：DSPDSP处理器经过单片化、处理器经过单片化、处理器经过单片化、处理器经过单片化、EMCEMC改造、增加片上改造、增加片上改造、增加片上改造、增加片上外设而成嵌入式外设而成嵌入式外设而成嵌入式外设而成嵌入式DSPDSP处理器；处理器；处理器；处理器；在通用单片机或在通用单片机或在通用单片机或在通用单片机或SOCSOC中增加中增加中增加中增加DSPDSP协处理器；协处理器；协处理器；

30、协处理器；代表：代表：TMS320系列。系列。System On Chip一个硅片上实现一个复杂的系统；一个硅片上实现一个复杂的系统；SOC可分为通用和专用两类；可分为通用和专用两类；通用：通用：TriCore、M-core、某些、某些ARM；专用：专用：Smart XA（Philips）。）。SOC（片上系统）的优势：（片上系统）的优势：1.可通过改变内部工作电压，降低芯片功耗；可通过改变内部工作电压，降低芯片功耗；可通过改变内部工作电压，降低芯片功耗；可通过改变内部工作电压，降低芯片功耗；2.减少了芯片的外管脚数，简化了制造过程；减少了芯片的外管脚数，简化了制造过程；减少了芯片的外管脚数，

31、简化了制造过程；减少了芯片的外管脚数，简化了制造过程；3.减少了外围驱动接口单元及电路板之间的信号减少了外围驱动接口单元及电路板之间的信号减少了外围驱动接口单元及电路板之间的信号减少了外围驱动接口单元及电路板之间的信号传递，加快了微处理器的数据处理速度；传递，加快了微处理器的数据处理速度；传递，加快了微处理器的数据处理速度；传递，加快了微处理器的数据处理速度；4.增强了抗干扰能力。增强了抗干扰能力。增强了抗干扰能力。增强了抗干扰能力。典型的嵌入式微处理器（典型的嵌入式微处理器（EMPU）1.ARM/Strong ARM1.ARM ARM（advanced RISC Machinesadvanc

32、ed RISC Machines）是）是）是）是16/3216/32位位位位RISC RISC 微处理器；微处理器；微处理器；微处理器；2.ARM ARM 公司通过转让公司通过转让公司通过转让公司通过转让RISCRISC微处理器、外围和系微处理器、外围和系微处理器、外围和系微处理器、外围和系统芯片设计技术实现与合作伙伴共赢；统芯片设计技术实现与合作伙伴共赢；统芯片设计技术实现与合作伙伴共赢；统芯片设计技术实现与合作伙伴共赢；3.ARMARM公司已成为移动通信、手持设备、多媒公司已成为移动通信、手持设备、多媒公司已成为移动通信、手持设备、多媒公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决

33、方案的体数字消费嵌入式解决方案的体数字消费嵌入式解决方案的体数字消费嵌入式解决方案的RISCRISC标准标准标准标准2.ARM处理器的特点：处理器的特点：1.体积小、功耗低、成本低、性能高；体积小、功耗低、成本低、性能高；体积小、功耗低、成本低、性能高；体积小、功耗低、成本低、性能高；2.16/3216/32位双指令集；位双指令集；位双指令集；位双指令集；2.PowerPCPowerPC既有通用的处理器（既有通用的处理器（IBM的一些的一些服务器，服务器，Apple的的PC），又有嵌入式控制），又有嵌入式控制器和内核，应用的范围非常广泛。器和内核，应用的范围非常广泛。原因：原因：PowerPC

34、构架的可伸缩性好。构架的可伸缩性好。典型产品：典型产品：1.IBM IBM 的的的的PowerPC 405 GPPowerPC 405 GP（EMPUEMPU）2.Motorola MPC823eMotorola MPC823e（SOCSOC）等等）等等）等等）等等3.x86x86系列处理器起源于系列处理器起源于intel构架的构架的8080；486DX和和ARM，MIPS，SuperH都是著名的都是著名的嵌入式处理器。嵌入式处理器。Intel 486内部印刷电路内部印刷电路补充内容：相关基本知识补充内容：相关基本知识1.冯诺依曼体系结构与哈佛体系结构冯诺依曼体系结构与哈佛体系结构冯诺依曼体系

35、结构冯诺依曼体系结构冯诺依曼体系结构冯诺依曼体系结构特点：特点：数据和指令都数据和指令都存储在同一存存储在同一存储器中。储器中。通用通用通用通用PCPC，ARM 7ARM 7。哈佛体系结构哈佛体系结构特点：特点：1.数据存储器数据存储器和程序都存和程序都存储分开；储分开；2.数据存储器数据存储器的带宽较宽；的带宽较宽；DSP、ARM9CISC&RISCCISC（复杂指令集）（复杂指令集）具有大量的指令和寻址方式具有大量的指令和寻址方式具有大量的指令和寻址方式具有大量的指令和寻址方式大多数程序只使用少量的指令就可以运行。大多数程序只使用少量的指令就可以运行。大多数程序只使用少量的指令就可以运行。

36、大多数程序只使用少量的指令就可以运行。RISC（精简指令集）（精简指令集）指令长度固定，指令类型很少指令长度固定，指令类型很少指令长度固定，指令类型很少指令长度固定，指令类型很少数据处理指令只访问寄存器，与访问存储器的数据处理指令只访问寄存器，与访问存储器的数据处理指令只访问寄存器，与访问存储器的数据处理指令只访问寄存器，与访问存储器的指令是分开的指令是分开的指令是分开的指令是分开的使使使使CPUCPU硬件结构设计更为简单，缩短了开发周硬件结构设计更为简单，缩短了开发周硬件结构设计更为简单，缩短了开发周硬件结构设计更为简单，缩短了开发周期，提高了性能。期，提高了性能。期，提高了性能。期，提高了性能。流水线技术流水线技术几个指令可以并行执行几个指令可以并行执行提高了提高了CPU的运行效率的运行效率流水线技术中的流水线技术中的“写后读写后读”、“延迟转移延迟转移”超标量执行超标量执行采用多条流水线结构采用多条流水线结构CACHECache的内容是部分主存储器内容的拷贝；的内容是部分主存储器内容的拷贝；CPU 对高速缓存（对高速缓存（Cache）的读写速度比对）的读写速度比对内存读写的速度快得多；内存读写的速度快得多；