STM_ 一、嵌入式系统的组成,与CPU、单片机之间的关系


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

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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

  1. 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)
  2. 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)
  3. DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)
  4. 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:

  1. 内存管理
  2. 虚拟文件系统
  3. 进程调度
  4. 网络接口
  5. 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

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转载自www.cnblogs.com/walton/p/10631603.html