嵌入式系统基础与设计教程

"嵌入式系统设计师官方教程.pdf" 这篇教程详细介绍了嵌入式系统的基础知识，涵盖了从系统定义、微处理器体系结构到软件开发和系统维护等多个方面。以下是核心知识点： 1. **嵌入式系统定义与组成**：嵌入式系统广泛应用于各种设备中，包括从简单的音乐播放器到复杂的航天飞机控制系统。它们通常是专用任务设计，强调实时性，成本和性能的平衡。系统由硬件和软件组成，硬件包括微处理器、存储器、输入/输出设备等。 2. **微处理器体系结构**：教程探讨了冯·诺依曼结构和哈佛结构，CISC与RISC的区别，流水线技术，以及字节顺序。这些都是理解处理器工作原理的关键。 3. **硬件基础**：讲解了组合逻辑电路、时序逻辑电路、总线、电平转换和可编程逻辑器件，这些都是构建嵌入式系统硬件的基础元素。 4. **信息表示与运算**：介绍了不同进位计数制转换，计算机中数值和非数值数据的表示，以及差错控制编码，这些都是嵌入式系统中数据处理的核心。 5. **系统性能评价**：讨论了度量项目、评价方法和关键性能指标，帮助设计师优化系统性能。 6. **嵌入式微处理器与接口**：详细阐述了各种微处理器的结构特点，如8位、16位、32位和DSP处理器，以及多核处理器。还涉及存储体系，包括ROM、Flash、RAM的类型和选型，以及输入/输出设备如GPIO、A/D、D/A、键盘、显示、触摸屏和音频接口的基本原理。 7. **总线接口和网络接口**：涵盖了串行、并行、PCI、USB、SPI、IIC、PCMCIA等各种接口的基本原理，以及以太网、CAN、XDSL、蓝牙、1394接口等网络接口。 8. **电源和电子电路设计**：讲解了电源接口技术、电源管理以及电子电路设计和测试的基础知识。 9. **嵌入式软件**：包括嵌入式软件的概述、分类、体系结构，以及设备驱动层和中间件。讨论了嵌入式操作系统的基本概念、分类和常见类型，如任务管理、存储管理、设备管理、文件系统等。 10. **嵌入式软件开发**：涵盖了从开发过程、编程语言（如汇编、面向过程和面向对象语言）、开发环境到软件移植的完整流程。 11. **系统开发与维护**：涉及系统开发生命周期、项目管理、系统分析、设计、实施和维护的知识。 12. **嵌入式系统设计**：讲解了设计特点、流程，以及一个嵌入式数控系统的设计实例，强调了产品定义、软硬件划分、硬件和软件设计、系统集成与测试的重要性。 这个教程全面而深入，适合希望深入了解和从事嵌入式系统设计的专业人士学习。