UCIrvine嵌入式系统设计详解：行为、结构与物理层次

嵌入式学习是一个深入理解嵌入式系统架构和技术的专业领域，本文档由UCIrvine（加州大学欧文分校）的四位作者Daniel D. Gajski、Frank Vahid、Sanjiv Narayan和Jie Gong撰写，版权日期为1994年。文章以英文呈现，旨在为嵌入式系统设计者提供全面的知识框架。 "Specification and Design of Embedded Systems" 是文章的核心主题，它涵盖了嵌入式系统设计的各个方面。设计表示通常分为三种层次或抽象级别： 1. 行为层（Behavioral）：这一层次关注系统的功能性和行为描述，而不涉及具体的实现细节。例如，它可能使用状态机模型来表达系统的流程，或者用函数描述算法的工作原理。 2. 结构层（Structural）：这个层面主要描述系统的连接方式，如模块之间的接口和通信，但不涉及硬件的具体尺寸。比如，它可能通过数据流图来展示组件之间的关系，或使用布尔方程来表示逻辑电路的连接。 3. 物理层（Physical）：这一层次着重于硬件的尺寸和特性，如电路板布局、多芯片模块（MCM）、电流-电压曲线、晶体管和门电路等实体。它涉及到实际的电路设计和电子元件参数。 在这些层次之间，存在不同的设计工具和语言，如微处理器级别的执行规格说明、程序设计、专用集成电路（ASICs）、以及更底层的算术逻辑单元（adders）、比较器、寄存器和队列等。电路设计可能使用差分方程描述动态行为，而更基础的可能是布尔方程和有限状态机来构建基本的逻辑控制。 文章的"Introduction"部分引导读者进入嵌入式系统设计的世界，解释了不同抽象层次的重要性，并强调了随着从晶体管到整个系统层次的上升，设计的复杂性如何逐渐增加。这份文档对于想要深入研究嵌入式系统设计、硬件工程师、软件开发者以及嵌入式系统专业学生来说，是一份宝贵的参考资料。阅读时，读者可以逐步理解和应用这些理论与实践方法，从而提高对嵌入式系统设计的理解和实践能力。