嵌入式系统设计与实例开发-讲义课件

嵌入式糸统设计与实例开发—ARM与μC/OSⅡ基本概念及设计方法嵌入式糸统设计与实例开发1、嵌入式系统硬件基础●冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构●CISC与RISC●影响CPU性能的因素●存储器系统●I/0接口、嵌入式系统硬件基础2典型嵌入式系统基本组成一硬件电源外围电路模块Flash微处理器时钟RAMMPU复位ROM外设USBLCDKeyboardOther典型嵌入式系统基本组成一硬件31.1冯诺依曼体系结构模型存储器指令寄存器程序控制器指令0指令1指令2指令3指令4数据通道输出数据中央处理器数据0数据1数据21.1冯诺依曼体系结构模型41.2哈佛体系结构地址程序存储器指令寄存器控制器指令指令1指令2地址数据存储器据通道出数据0中央处理器数据数据1数据21.2哈佛体系结构513CISC和RISCCISC:复杂指令集(ComplexInstructionSetComputer)具有大量的指令和寻址方式8/2原则:80%的程序只使用20%的指令大多数程序只使用少量的指令就能够运行RISC:精简指令集(ReducedInstructionSetComputer)在通道中只包含最有用的指令确保数据通道快速执行每一条指令使CPU硬件结构设计变得更为简单13CISC和RISC614影响CPU性能的因素:流水线、超标量和缓存流水线技术:几个指令可以并行执行提高了CPU的运行效率内部信息流要求通畅流动Add取指译码执行ad取指译码执行subCmp取指译码执行cmp14影响CPU性能的因素:流水线、超标量和缓存7超标量执超标量执行:超标量CPU采用多条流水线结构指令CACH流译码1流译码1水「译码2水「译线执行1线执行1执行2执行2「数据超标量执8高速缓存(CACHE)1、为什么采用高速缓存微处理器的时钟频率比内存速度提高快得多,高速缓存可以提高内存的平均性能。2、高速缓存的工作原理高速缓存是一种小型、快速的存储器,它保存部分主存内容的拷贝。数据CPU速缓存控CACHE主存地址数据高速缓存(CACHE)9总线和总线桥CPU低速设备高速总线低速总线存储器速设备数据高速设备总线和总线桥10嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件11嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件12嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件13嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件14嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件15嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件16嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件17嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件18嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件19嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件20嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件21嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件22嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件23嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件24嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件25嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件26嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件27嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件28嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件29嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件30嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件31嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件32嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件33嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件34嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件35嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件36嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件37嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件38嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件39嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件40嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件41嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件42嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件43嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件44嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件45嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件46嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件47嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件48嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件49嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件50嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件51嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件52嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件53嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件54嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件55嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件56嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件57嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件58嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件59嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件60嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件61嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件62嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件63嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件64嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件65嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件66嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件67嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件68嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件69嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件70嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件71嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件72嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件73嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件74嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件75嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件76嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件77嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件78嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件79嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件80嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件81嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件82嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件83嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件84嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件85嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件86嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件87嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件88嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件89嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件90嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件91嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件92嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件93嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件94嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件95嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件96嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件97嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件98嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件99嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件100嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件101嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件102嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件103嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件104嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件105嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件106嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件107嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件108嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件109嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件110嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件111嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件112嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件113嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件114嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件115嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件116嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件117嵌入式糸统设计与实例开发—ARM与μC/OSⅡ基本概念及设计方法嵌入式糸统设计与实例开发118、嵌入式系统硬件基础●冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构●CISC与RISC●影响CPU性能的因素●存储器系统●I/0接口、嵌入式系统硬件基础119典型嵌入式系统基本组成一硬件电源外围电路模块Flash微处理器时钟RAMMPU复位ROM外设USBLCDKeyboardOther典型嵌入式系统基本组成一硬件1201.1冯诺依曼体系结构模型存储器指令寄存器程序控制器指令0指令1指令2指令3指令4数据通道输出数据中央处理器数据0数据1数据21.1冯诺依曼体系结构模型1211.2哈佛体系结构地址程序存储器指令寄存器控制器指令指令1指令2地址数据存储器据通道出数据0中央处理器数据数据1数据21.2哈佛体系结构12213CISC和RISCCISC:复杂指令集(ComplexInstructionSetComputer)具有大量的指令和寻址方式8/2原则:80%的程序只使用20%的指令大多数程序只使用少量的指令就能够运行RISC:精简指令集(ReducedInstructionSetComputer)在通道中只包含最有用的指令确保数据通道快速执行每一条指令使CPU硬件结构设计变得更为简单13CISC和RISC12314影响CPU性能的因素:流水线、超标量和缓存流水线技术:几个指令可以并行执行提高了CPU的运行效率内部信息流要求通畅流动Add取指译码执行ad取指译码执行subCmp取指译码执行cmp14影响CPU性能的因素:流水线、超标量和缓存124超标量执超标量执行:超标量CPU采用多条流水线结构指令CACH流译码1流译码1水「译码2水「译线执行1线执行1执行2执行2「数据超标量执125高速缓存(CACHE)1、为什么采用高速缓存微处理器的时钟频率比内存速度提高快得多,高速缓存可以提高内存的平均性能。2、高速缓存的工作原理高速缓存是一种小型、快速的存储器,它保存部分主存内容的拷贝。数据CPU速缓存控CACHE主存地址数据高速缓存(CACHE)126总线和总线桥CPU低速设备高速总线低速总线存储器速设备数据高速设备总线和总线桥127嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件128嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件129嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件130嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件131嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件132嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件133嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件134嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件135嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件136嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件137嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件138嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件139嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件140嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件141嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件142嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件143嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件144嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件145嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件146嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件147嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件148嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件149嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件150嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件151嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件152嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件153嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件154嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件155嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件156嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件157嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件158嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件159嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件160嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件161嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件162嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件163嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件164嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件165嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件166嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件167嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件168嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件169嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件170嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件171嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件172嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件173嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件174嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件175嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件176嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件177嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件178嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件179嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件180嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件181嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件182嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件183嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件184嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件185嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件186嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件187嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件188嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件189嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件190嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件191嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件192嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件193嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件194嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件195嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件196嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件197嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件198嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件199嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件200嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件201嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件202嵌入式系统设计与实例开发_讲义课件203嵌入式系统设计与实例