计算机三级嵌入式系统:基础、特点与发展趋势

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"嵌入式系统开发的基本知识点涵盖了嵌入式系统的特性、逻辑组成、分类和发展历程,适合准备计算机三级嵌入式考试的学习者。" 嵌入式系统开发是计算机科学的一个重要分支,主要涉及设计和构建用于特定任务的集成硬件和软件系统。这些系统通常嵌入在更大的机械或电子系统中,具有以下显著特点: 1. 专用性:嵌入式系统设计用于执行特定任务,如控制设备或处理特定数据。 2. 隐蔽性:它们常常内置于产品中,不被用户直接看到或操作。 3. 资源受限:由于体积、功耗和成本限制,嵌入式系统的硬件和软件资源有限。 4. 高可靠性:嵌入式系统必须能够稳定可靠地运行,因为任何故障可能导致严重后果。 5. 软件固化:系统软件通常烧录在ROM中,不允许用户随意修改。 6. 实时性:许多嵌入式系统需要满足严格的实时响应要求。 嵌入式系统的逻辑组成包括以下几个核心部分: 1. 处理器:分为微处理器(CPU)、协处理器(如DSP、GPU、CPUs)等,负责运算和控制。 2. 存储器:包括RAM(易失性,如DRAM和SRAM)和ROM(非易失性,如EPROM和Flash)。 3. I/O设备与接口:如传感器、显示器、键盘等,用于数据输入输出。 4. 数据总线:允许不同组件之间交换信息。 嵌入式系统按照技术复杂度可分为三类: 1. 低端系统:常见于简单的电子设备,如计算器、遥控器等,常使用4位或8位单片机。 2. 中端系统:涵盖更复杂的设备,如手机、摄像机,通常采用8位/16位/32位单片机。 3. 高端系统:应用于高性能设备,如智能手机、路由器,采用32位/64位单片机。 嵌入式系统的发展历程: 1. 20世纪60年代初,诞生了首个现代嵌入式系统——阿波罗导航计算机。 2. 60年代中期,嵌入式计算机开始批量生产。 3. 70年代,微处理器技术出现,开启了嵌入式系统的新时代。 4. 80年代中期,外围电路集成到处理器芯片,降低了系统成本。 5. 90年代中期,系统级芯片(SOC)的出现,使得集成度进一步提高,进入超深亚微米工艺时代。 学习嵌入式系统开发,不仅需要理解上述基础知识,还要掌握相关编程语言(如C/C++、Python等)、操作系统(如RTOS)、驱动开发以及硬件接口设计等技能。对于准备计算机三级嵌入式考试的学生,通过学习这些知识点,并配合实践题目训练,可以有效提升应试能力,无需专门购买教材。