第1章 绪言
1.1 嵌入式处理器:微信号结构
嵌入式系统通常是大型复杂系统的一部分,使用专用硬件结合相关软件形成计算核心,以便更有效地实现某个特定的功能。专用的硬件(或是嵌入式处理器)同相关的软件可以被嵌入到很多应用中。与设计用来实现通用功能的通用计算机不同,一个嵌入式系统是一个特殊的计算机系统,而且总是作为某个大系统的一部分被整合进系统。例如,一个数码相机拍摄一张照片,相机中的嵌入式处理器压缩照片并把它保存到闪存中。在很多医疗仪器应用中,嵌入式处理器的任务是处理和记录诸如脉搏速率和血压之类的医疗数据,并使用这些数据控制病人支持系统。在MP3播放器中,嵌入式处理器用宋处理和解压被压缩的音频数据,以便重新播放。嵌入式处理器也应用于很多日用消费品中,包括电话、个人掌上电脑(PDA)、便携游戏机、DVD播放器、数码摄像机、传真机、扫描仪等。
在这些基于嵌入式处理器的设备和应用中,数字信号处理器作为一个关键的部分来实时处理语音、音频、图像和视频数据。因此很多最新的硬件处理单元均内置有嵌入式处理器来进行实时信号处理。
嵌入式处理器必须与很多外围硬件模块如存储器、显示屏、音频解码器/译码器和I/O器件相连,以便处理现实世界中的语音、音频、图像和视频等。它也与电源(或电池)相连,还与I/O数据转换芯片连接,以便与其他嵌入式处理器进行通信或交换信息。一个典型的带有必要的支撑硬件的嵌入式系统如图1.1所示,一个(或多个)嵌入式处理器的内核用宋实现控制和信号处理功能。与处理器内核的硬件接口包括:(1)内部存储器,包括用来存储程序的只读存储器(ROM)和随机访问存储器(RAM),以及存放代码和数据的高速缓存;(2)DMA控制器,它通常用于内部存储器的输入和输出数据传输,这些数据不需经过主处理器内核;(3)系统接口,包括时钟、定时器和电源管理电路来控制处理器的运行条件;(4)I/O接口,允许嵌入式处理器内核监视或控制一些外部事件,并处理由外设进入的信息流。这些辅助的硬件单元和处理器内核是一个典型的嵌入式系统的内置模块。嵌入式处理器与外部世界中的模拟设备的关系如图1.1所示,此外嵌入式处理器可以同别的系统或处理器通过数字I/O通道交换数据。在本书中,通过实验来示范如何为嵌入式系统的各种模块编程,以及如何将它们与嵌入式处理内核集成为一个系统。
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