嵌入式硬件系统基础：微处理器、总线与存储

"该资源是计算机与信息工程学院关于嵌入式系统设计的课程资料，主要探讨嵌入式硬件系统的基础知识，包括嵌入式微处理器、系统总线、存储系统以及输入/输出接口和设备的基本组成。内容深入浅出，讲解了冯·诺依曼结构和哈佛结构两种嵌入式微处理器的体系，并对比了RISC和CISC指令集的差异。" 嵌入式系统是现代电子设备中的关键组成部分，它们是专为特定用途设计的计算机系统，通常集成在更大的设备中。本课程的重点在于嵌入式硬件系统，这是实现嵌入式系统功能的基础。首先，讲解了嵌入式硬件系统的基本组成，主要包括嵌入式微处理器、总线、存储器和输入/输出接口与设备。 嵌入式微处理器是嵌入式系统的心脏，它可以基于冯·诺依曼结构或者哈佛结构。冯·诺依曼结构的特点是指令和数据共享同一存储空间和总线，而哈佛结构则将程序和数据存储在独立的存储器中，通过独立的总线进行访问，提高了数据处理速度。嵌入式微处理器的设计可以采用RISC或CISC架构。RISC追求指令集简洁高效，代码尺寸小但执行效率高，适合高性能、低功耗的应用；而CISC则提供了丰富的指令集，能处理更复杂的操作，但可能导致硬件复杂度增加和功耗上升。 课程还介绍了嵌入式系统总线，它是连接系统各组件的通信路径，包括地址总线、数据总线和控制总线，对于系统性能和灵活性至关重要。此外，存储系统是存储数据和程序的地方，包括ROM(只读存储器)和RAM(随机存取存储器)等不同类型，它们决定了系统运行速度和数据持久性。 最后，输入/输出接口和设备是嵌入式系统与外界交互的桥梁，如传感器、显示器、键盘和网络接口等，它们通过特定的接口协议与嵌入式微处理器通信，实现数据的传输和控制。 这个课程为学习者提供了一个全面了解嵌入式硬件系统基础的平台，涵盖了从核心处理器到系统设计的关键元素，对于希望进入嵌入式系统开发领域的学生和工程师来说，是一份宝贵的学习资源。