"《嵌入式系统设计:嵌入式系统的构建》是清华大学自动化系的一本试用教材,主要介绍了嵌入式系统的基础知识和硬件构成。书中详细讲解了嵌入式处理器,包括EMPU、MCU、EDSP和SoC的特性与选择,以及存储器(如ROM和RAM)和输入输出设备(如液晶显示、触摸屏、语音技术和键盘)的相关知识。此外,还涉及电源转换与管理,讲解了电源IC的分类、特点和选择。在硬件开发技术部分,阐述了接口技术(如并行接口、串口、USB等),总线技术(ISA、PCI、I2C、SPI、PC104和CAN),以及硬件调试和编程技术。书中的实例章节介绍了名为EZ开发板的嵌入式系统开发案例,分析了其系统性能和硬件设计的各个模块。"
嵌入式系统设计涵盖了从基础到高级的各种概念,是嵌入式工程师必须掌握的核心知识。嵌入式处理器是系统的核心,包括EMPU(用于通用计算任务)、MCU(集成了CPU、内存和外围设备)、EDSP(专为数字信号处理优化)和SoC(将多个功能集成在同一芯片上)。选择合适的处理器取决于应用的需求,如处理能力、功耗和成本。
存储器是系统中保存数据和程序的关键部件,分为只读存储器(ROM,用于存储固定不变的数据)和随机存取存储器(RAM,用于运行时临时存储数据)。输入输出设备则是用户与系统交互的桥梁,例如,液晶显示用于可视化信息,触摸屏提供直观操作,语音技术则实现了自然语言的输入输出,键盘则提供传统的按键输入。
电源管理是嵌入式系统设计中的另一个重要环节,电源IC的选择需要考虑效率、稳定性以及与系统的兼容性。接口技术包括并行接口、串行接口如UART、SPI和I2C,以及USB等高速接口,它们在设备间传输数据。总线如ISA、PCI用于扩展系统功能,而I2C和SPI是常见的内部通信总线,PC104和CAN总线则常用于工业控制领域。
硬件调试和编程技术对于开发过程至关重要,微代码支持的串口调试工具可以帮助诊断系统问题,JTAG(联合测试行动组)和IEEE 1149协议则提供了硬件调试的标准方法。最后,书中通过EZ开发板的实例,展示了如何设计一个实际的嵌入式系统,包括CPU、存储器、LCD显示、串口通信和电源模块等关键组件的设计。
这本书是学习和理解嵌入式系统设计的宝贵资源,适合对嵌入式技术感兴趣的初学者和专业开发者。通过深入学习,读者可以掌握构建高效、可靠嵌入式系统的必备技能。