嵌入式系统设计-Chapter2-嵌入式硬件系统基础.ppt

1、 嵌入式系统设计第二章嵌入式硬件系统基础主要内容嵌入式硬件系统基本组成嵌入式微处理器嵌入式系统总线嵌入式存储系统第一节嵌入式硬件系 基本 成统 组嵌入式系统的硬件是以嵌入式微处理器为核心，主要由嵌入式微处理器、总线、存储器、输入/输出接口和设备组成。嵌入式微处理器 总线 存储器 输入/输出接口和设备 嵌入式微处理器每个嵌入式系统至少包含一个嵌入式微处理器 嵌入式微处理器体系结构可采用冯诺依曼（Von Neumann）结构或哈佛（Harvard）结构地址数据主存储器MOV r8,#8CPUPC指令程序存储器CPUPC地址数据存储器MOV r8,#8地址数据冯诺依曼结构 哈佛结构嵌入式微处理器传统

2、的微处理器采用的冯诺依曼结构将指令和数据存放在同一存储空间中，统一编址，指令和数据通过同一总线访问。哈佛结构则是不同于冯诺依曼结构的一种并行体系结构，其主要特点是程序和数据存储在不同的存储空间中，即程序存储器和数据存储器是两个相互独立的存储器，每个存储器独立编制、独立访问。与之相对应的是系统中设置的两条总线（程序总线和数据总线），从而使数据的吞吐率提高了一倍。嵌入式微处理器嵌入式微处理器的指令系统可采用精简指令集系统RISC（Reduced Instruction Set Computer）或复杂指令集系统CISC（Complex Instruction Set Computer）CISC R

3、ISC价格 由硬件完成部分软件功能，硬件复杂性增加，芯片成本高 由软件完成部分硬件功能，软件复杂性增加，芯片成本低性能 减少代码尺寸，增加指令的执行周期数 使用流水线降低指令的执行周期数，增加代码尺寸指令集大量的混杂型指令集，有简单快速的指令，也有复杂的多周期指令，符合HLL（high level language）简单的单周期指令，在汇编指令方有 的CISC微代码指令高 硬件完成 软件完成址 式 复杂的 址 式， 存 存 址简单的 址 式， LO 和S OR 指令存 存， 有的 基 存器 存器单 微码 执行存器数 存器少 存器多嵌入式微处理器嵌入式微处理器有许多不同的体系，即使在同一体系中也可能具有不同的 和总线数据 、集成不同的 接口和设备。据不 统计， 嵌入式微处理器的 种总 过 种，有 种嵌入式微处理器体系，主 的体系有ARM、MIPS、PowerPC、SH、 X86 。 总线嵌入式系统的总线一 集成在嵌入式微处理器中。从微处理器的 ，总线可 为 总线( PCI、ISA )和 内总线（ AMBA、 AVALON、OCP、WISHBONE ）。 总线和 嵌入式微处理器相，总线的种不同的微处理器的结构而不同。