嵌入式系统硬件解析：MPU、MCU到DSP

"嵌入式系统与技术-竺红卫教授" 嵌入式系统是一种集成在更大系统中的、带有可编程计算机的系统，其软硬件协同工作，专注于执行特定任务。这种系统通常包括嵌入式处理器，如MCU（微控制单元）、MPU（微处理器）、DSP（数字信号处理器）和SoC（系统级芯片），以及各种外围设备，如AD转换器、DA转换器、UART（通用异步接收发送器）、Ethernet（以太网）、JTAG（联合测试行动组）、USB接口、RTC（实时时钟）、WDG（看门狗定时器）、FLASH存储器、ROM、DMAC（直接存储器访问控制器）和RAM。 嵌入式系统的硬件电路板上会集成了各种组件，例如放大器、传感器和PLL（锁相环）。这些组件帮助系统获取、处理和输出数据。电源和输入输出设备也是嵌入式系统的重要组成部分，确保系统的正常运行和与外部世界的交互。 嵌入式系统的软件部分通常包括操作系统，用于管理和调度系统资源，以及针对特定应用的应用软件。操作系统可以是实时系统，这意味着它必须在规定的时间内完成任务，这对于许多嵌入式应用来说至关重要。 从应用的角度来看，嵌入式系统广泛应用于各个领域。例如，传统模拟收音机被数字收音机取代，后者就是一种嵌入式系统，它包含了传感器、AD转换器来捕获和数字化音频信号，数字处理系统进行处理，UI（用户界面）提供交互，DA转换器将数字信号转化为模拟音频，最后通过动作机构输出声音。 嵌入式系统的开发流程通常涉及需求分析、系统设计、硬件选择、软件开发、系统集成、测试和维护。这个过程需要跨学科的知识，包括电子工程、计算机科学和应用领域的专业知识。 随着数字技术的发展，我们进入了后PC时代，嵌入式系统变得越来越重要。它们不再仅仅局限于传统的计算环境，而是深入到日常生活中的各个角落，处理自然界的信号，如环境监测、智能家居、自动驾驶汽车等，这体现了嵌入式系统以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪的特性，以及对功能、可靠性和能耗的定制化需求。