嵌入式开发基础：电平与总线概念解析

嵌入式系统开发是一项技术密集型的工作，它要求开发者具备扎实的硬件基础，特别是对数字电路和模拟电路的理解。首先，我们要明白电平（Level）的概念在数字电路中的核心作用。电平通常以1（高电平）和0（低电平）来表示，这是逻辑信号的基本形式，代表两种不同的状态。在数字电路中，每个管脚都会维持一个稳定的状态，无论是高电平还是低电平，都代表着特定的信息传递。值得注意的是，除了这两种基本状态，有些电路设计可能还包括高阻态或悬空状态，这种状态下管脚既不接电源也不接地，用于表示无明确信号。 其次，总线（Bus）在嵌入式系统中的作用不可或缺。总线是一种通信架构，它允许处理器和其他芯片之间的数据和控制信息交换。在嵌入式系统中，处理器与外部设备如内存、I/O接口等通过总线相连，形成一个统一的数据交换平台。总线设计决定了系统的性能和扩展性，理想的总线设计应当高效、灵活，并支持多路复用，以减少信号线的数量和复杂性。 然而，简单的独立信号线连接方式在大规模系统中难以实现，因为这会增加处理器引脚的数量，对芯片生产和组装带来困难。此外，单个处理器在处理事务时是串行的，这意味着它不能同时处理多个外设的请求。这就需要操作系统（OS）介入，通过任务调度机制实现多任务的并发执行，尽管在硬件层面看起来像是同时进行，但在微观层面仍是有序的串行操作。 因此，理解并熟练运用这些硬件概念，如电平和总线，是嵌入式系统开发者入门和进阶的关键。只有掌握这些基础知识，才能在面对复杂的硬件设计和编程挑战时游刃有余，逐渐成长为嵌入式开发领域的高手。