嵌入式系统的构建

嵌入式系统的构建
试用教材
清华大学自动化系 2003 年 1 月
前言.................................................................................................................................................1 第一章嵌入式系统的硬件构成.....................................................................................................3 1.1. 嵌入式系统硬件...............................................................................................................3 1.1.1. 嵌入式处理器........................................................................................................3 1.1.1.1. 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) ......................3 1.1.1.2. 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)..........................................4 1.1.1.3. 嵌入式 DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP).............4 1.1.1.4. 嵌入式片上系统(System On Chip)............................................................5 1.1.1.5. 嵌入式处理器的选择.................................................................................5 1.1.2. 存储器....................................................................................................................6 1.1.2.1. ROM.............................................................................................................7 1.1.2.2. RAM.............................................................................................................7 1.1.3. 输入输出设备........................................................................................................8 1.1.3.1. 液晶显示.....................................................................................................8 1.1.3.2. 触摸屏.........................................................................................................9 1.1.3.3. 语音输入输出技术...................................................................................10 1.1.3.4. 键盘........................................................................................................... 11 1.1.4. 电源转换与管理..................................................................................................13 1.1.4.1. 电源 IC 分类.............................................................................................13 1.1.4.2. 电源 IC 的特点.........................................................................................14 1.1.4.3. 电源 IC 选用指南.....................................................................................14 1.2. 嵌入式系统硬件开发相关技术.....................................................................................15 1.2.1. 接口技术..............................................................................................................15 1.2.1.1. 并行接口...................................................................................................16 1.2.1.2. 串口...........................................................................................................16 1.2.1.3. USB............................................................................................................17 1.2.1.4. PCMCIA 和 CF..........................................................................................18 1.2.1.5. 红外线接口...............................................................................................19 1.2.2. 总线......................................................................................................................20 1.2.2.1. ISA .............................................................................................................20 1.2.2.2. PCI .............................................................................................................20 1.2.2.3. I2C 总线.....................................................................................................21 1.2.2.4. SPI 总线 .....................................................................................................21 1.2.2.5. PC104 总线................................................................................................22 1.2.2.6. CAN 总线 ..................................................................................................23 1.2.3. 嵌入式系统开发常用的硬件调试和编程技术 ..................................................24 1.2.3.1. 微代码支持的串口调试...........................................................................24 1.2.3.2. 编程技术...................................................................................................24 1.2.3.3. JATG 与 IEEE1149 协议简介 ...................................................................25 1.2.4. 3.3V 和 5V 装置的互连 .......................................................................................26 1.3. 嵌入式系统开发示例——EZ 开发板 ...........................................................................27 1.3.1. 系统性能..............................................................................................................27 1.3.2. 系统硬件设计......................................................................................................28 1.3.2.1. CPU 与存储器模块 ...................................................................................28

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