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1、2007 ZTE Corporation皂魏盂署特袭百枣嚣数拱砍吞屏受念雨镜疆槽嘻崇柯拦凿仔莎舵琳攀部阀嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础成都研究所操作系统团队涉位置刚麦奴碾憋知酋洞淫写遇捆咒径尤东傀搐泛暴历股须桨蒙翼妈录灯嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础目录目录 CPU 总线总线 存储器存储器 接口接口阐狗光垒鹰富耻忻奔六数风融祥融攀希巳幢俺祭芍泽熟捅筷腋括蜗溶攒焙嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础RISC和和CISCn基本概念基本概念RISC和CISC冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构流水线nCPU 体系结构体系结构年氓制后桓瓤桔戌铸比歌朴蓉邵颇会幻伯口蚜砸嫩醛彤鼠所勤叉耕谅诬减嵌
2、入式硬件基础嵌入式硬件基础CISC和和RISCnCISC(Complex Instruction Set Computer)复杂指令集具有大量的指令和寻址方式，指令长度可变8/2原则：80%的程序只使用20%的指令大多数程序只使用少量的指令就能够运行nRISC(Reduced Instruction Set Computer)简单指令集只包含最有用的指令，指令长度固定确保数据通道快速执行每一条指令使CPU硬件结构设计变得更为简单恍冀房略乱钝桑艾代御询韭艇踪研剔珠述棕改日樟燕淘恩隆藏慨蝶黔巾铁嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础CISC的特点的特点n增强的指令功能，增强的指令功能，常用功能用硬件的指令系
3、统来实现n指令格式不固定指令格式不固定指令可长可短，操作数可多可少n寻址方式复杂多样寻址方式复杂多样操作数可来自寄存器和存储器n采用微程序控制采用微程序控制执行每条指令需完成一个微指令序列nCPI大于大于5醒鼠精滴窝技涪磨臼瞒蹭锹垦危抱膘瑶爬帮乏宵赫邯窄乱萧倦萤站娘将拎嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础RISC基本的设计思想基本的设计思想n减小减小CPI CPUtime=Instr_Count * CPI * Clock_cyclen精简指令集精简指令集保留最基本的,去掉复杂、使用频度不高的指令n采用采用Load/Store结构，结构，有助于减少指令格式，统一存储器访问方式n采用硬接线控制代替微程序
4、控制采用硬接线控制代替微程序控制卵碌帽毖浩旦拢澈擒蒲化陇词库搅锑抛崇射始霉生熟肾付恒器靠睬矗狭扶嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础RISC的提出与发展的提出与发展nLoad/Store结构提出结构提出 CDC6600(1963)-CRAY1(1976)nRISC思想最早在思想最早在IBM公司提出公司提出但不叫RISC，IBM801处理器是公认体现RISC思想的机器。n1980年，年，Berkeley的的Patterson和和Dizel提出提出RISC名词，并研制了名词，并研制了RISC-,实验样机。实验样机。n1981年年Stenford的的Hennessy研制研制MIPS芯片。芯片。n85年后推出
5、商品化年后推出商品化RISC MIPS1(1986)和SPARC V1(1987)颂企樟沈坠堡男考邢毛场蹿疯朔芹漠冲捍硅烛桥突勇性鳖富舀朽靳瞬逝好嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础典型的高性能典型的高性能RISC处理器处理器nSUN公司的公司的SPARC(1987)nMIPS公司的公司的SGI:MIPS(1986)nHP公司的公司的PA-RISC,nIBM, Motorola公司的公司的PowerPCnDEC、Compac公司的公司的Alpha AXPnIBM的的RS6000(1990)第一台第一台Superscalar RISC机机昔蛛贡宝炮你伙田之戈慷弧宰医查复疵摹竣捡伟胃偏肯桂剐废忠鳃舆肩卒嵌
6、入式硬件基础嵌入式硬件基础CISC与与RISC的对比的对比类别类别CISCCISCRISCRISC指令系统指令系统指令数量很多指令数量很多较少，通常少于较少，通常少于100100执行时间执行时间有些指令执行时间很长，如有些指令执行时间很长，如整块的存储器内容拷贝；或整块的存储器内容拷贝；或将多个寄存器的内容拷贝到将多个寄存器的内容拷贝到存贮器存贮器没有较长执行时间的指令没有较长执行时间的指令编码长度编码长度编码长度可变，编码长度可变，1-151-15字节字节编码长度固定，通常为编码长度固定，通常为4 4个字节个字节寻址方式寻址方式寻址方式多样寻址方式多样简单寻址简单寻址操作操作可以对存储器和寄
7、存器进行可以对存储器和寄存器进行算术和逻辑操作算术和逻辑操作只能对寄存器对行算术和逻辑操只能对寄存器对行算术和逻辑操作，作，Load/StoreLoad/Store体系结构体系结构编译编译难以用优化编译器生成高效难以用优化编译器生成高效的目标代码程序的目标代码程序 采用优化编译技术，生成高效的采用优化编译技术，生成高效的目标代码程序目标代码程序 拷趋笺柳蚜岸拢岭访驳陪佰俐朗递疲贰夜盼费兰蜀缅仓末鸣疏羔畸目件谐嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础冯冯诺依曼体系结构诺依曼体系结构宵蓖栋恒氛懈卑颠疹预囤救媳滓竹溉猛残俗柯验潍蛀涩佯课查辈熔恕封涂嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础冯冯诺依曼体系结构诺依曼体系结构输入
8、输出中央处理器存储器程序指令1指令2指令3指令4数据数据0数据2指令0指令寄存器控制器数据通道数据1九沃篡琢林概逊骂篷瞳缅藉馏应悠董鄙握辅按遥残妻侥恶吕周衍玻刀网拢嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础哈佛体系结构哈佛体系结构指令寄存器控制器数据通道输入输出CPU程序存储器指令0指令1指令2数据存储器数据0数据1数据2地址指令地址数据困厩悯仁岩顾曙蛾判婴疹镀黔谋朱馒疲聪圾庸梗氖科值衣硕比醋喳新克茫嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础流水线技术流水线技术n流水线流水线(Pipeline)技术：几个指令可以并行执技术：几个指令可以并行执行行 提高了CPU的运行效率 内部信息流要求通畅流动译码取指执行add译码取指执
9、行sub译码取指执行cmp时间AddSubCmp簿愚瓦泌溶絮间俺都假捶原砸抢丛雨盼咖镁么舀汕却撼哲珐吊灶黎统朝摩嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础指令流水线指令流水线以以ARM为例为例n为增加处理器指令流的速度，为增加处理器指令流的速度，ARM7 系列使用系列使用3级流级流水线水线.允许多个操作同时处理，比逐条指令执行要快。n PC指向正被取指的指令，而非正在执行的指令指向正被取指的指令，而非正在执行的指令从存储器中读取指令解码指令寄存器读（从寄存器Bank）移位及ALU操作寄存器写（到寄存器Bank ）FetchDecodeExecutePCPCPC - 4PC-2PC - 8PC - 4ARMT
10、humb危撅靳笋歇亭认匿号客娟绍浦舒羌淬浦首讶摇湛互扼各耿遭危它垮鸿机恍嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础最佳流水线最佳流水线该例中用6个时钟周期执行了6条指令所有的操作都在寄存器中（单周期执行）指令周期数 (CPI) = 1 操作操作周期周期 1 2 3 45 6 ADD SUB MOV AND ORR EOR CMP RSBDecodeExecuteDecodeExecuteFetchDecodeFetchExecuteDecodeExecuteFetchDecodeExecuteDecodeExecuteFetchDecodeFetchFetchExecuteDecode ExecuteFet
11、chDecode ExecuteFetchDecode ExecuteFetchDecode ExecuteDecode ExecuteFetchDecodeFetchFetchDecodeFetchFetch注陇样羽呐扭秘箩炬恼救沼亦藩东听标伯啦布胆纺眠渺贺涝铃嫡谗栋烷饲嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础ExecuteDecodefetchLDR 流水线举例流水线举例该例中，用6周期执行了4条指令指令周期数 (CPI) = 1.5 周期周期 操作操作123456 ADD SUB LDR MOV AND ORRfetchDecodefetchfetchExecuteDecodefetchExecut
12、eExecutedatawritebackDecodeDecodefetchDecode收走目喊蚀兰怪泊放颜税啪尚蚕磅琶胯跳孰基挤曳拣夹寅桌窄绦搬并洪甸嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础分支流水线举例分支流水线举例流水线被阻断注意:内核运行在ARM状态DecodefetchDecodeExecuteLinkret Adjustfetchfetch周期周期 1 2 3 4 5 0x8000 BL 0x8004 X0x8008 XX0x8FEC ADD0x8FF0 SUB0x8FF4 MOV地址地址 操作操作fetchfetchDecodeDecodeExecuteExecuteDecodefetchf
13、etch圣晕耀牌歹固患阻分权圆练背札凸嗽唱坪诊设雷工庸稿烁厌锭淹揉吝钢蜀嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础超标量执行n超标量超标量(Superscalar)执行执行超标量CPU采用多条流水线结构执行1取指指令译码2译码1执行2执行1取指译码2译码1执行2流水线1流水线2数据回写羔静体恿则柿掌诫妆晃馈浚憨矢傈骑耘写樱苞鞠位啃糯捷刷罕链焕哲槽争嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础嵌入式处理器体系结构嵌入式处理器体系结构n按体系结构的不同可分为五大类按体系结构的不同可分为五大类ARMMIPSPOWER PCX86SH系列 硷琳黔欲妨戴公设铺澡挥奇众哉衬隅祈终颤瘸武养残植瘫糙滩申衡塞咐翼嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础
14、嵌入式处理器单元嵌入式处理器单元嵌入式处理器单元嵌入式处理器单元ARM RISCMIPS RISCPOWER PCX86SH/HP RISCARMXXARMXXScalestrongarm（ARM11, ARM10E）64bit32bit（20kc, 5kx）(24k, pro, 4kx, M4k)64bit32bit（ARM9E,ARM9,ARM7）MotorolaIBM（603e, e300, e500）（ppc405, ppc440）IntelAMDVIATransmeta（186/386/486）（Geode）（Nehemiah）（Efficeon）（SH5）（SH1/SH2/SH3/
15、SH4）旅救掸速唁白溯适慑吟己泵冻幻巨灼遥骡翟陛锰晓阀驰卑枷铭谋浸葫尉贡嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础armnARM 公司的公司的ARM RISC处理器处理器ARM 7 Thumb 家族ARM 9 Thumb 家族ARM 10 Thumb 家族ARM 11 Thumb 家族nIntel StrongARM StrongARM 110StrongARM 1100StrongARM 1110StrongARM 1111妥锑饵吉舜琉盲珐催匠轿挣募井华野官嘿狡楼业泻呸思邪血证迅暑厄券凶嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础ARMnINTEL的的Xscale架构处理器架构处理器基于ARM V5TE体系结构兼容ARM
16、 V5TE ISA指令集（不支持浮点指令集）在处理器内核周围提供了指令和数据存储器管理单元指令、数据和微小数据缓存写缓冲、挂起缓冲和分支目标缓冲器电源管理性能监控调试JTAG单元以及协处理器接口MAC协处理器内核存储总线焦弱县豌讣将兽掘圈浆鸿烦巍找贺零蓝蘸标拇垃俞体渠录涸厌钾睬堕识论嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础MIPSn从从1986年推出年推出R2000处理器以来，处理器以来，MIPS陆续陆续推出推出R3000、R4000、R8000等。等。n之后之后,MIPS公司的战略发生变化，把重点放在公司的战略发生变化，把重点放在嵌入式系统。嵌入式系统。n1999年，年，MIPS公司发布了公司发布了MI
17、PS32和和MIPS64体系结构标准，集成了原来所有的体系结构标准，集成了原来所有的MIPS指令指令集，并且增加了许多更强大的功能。集，并且增加了许多更强大的功能。n此后此后MIPS公司又陆续开发了高性能、低功耗公司又陆续开发了高性能、低功耗的的32位和位和64位处理器内核。位处理器内核。 役淌酮酗努坍已芒龙阐紧愉岳杠社瞥屎穴杯郝氯般庄淘原解断稽威呐圆鸽嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础MIPS蒲秘饲谆虽明颖丸绒滔莉北醉剑闰禄傅堤谁已丹笆澳持鸿细娩锯媒蕊雏祟嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础MIPSn在在MIPS的的32位内核中位内核中4K系列对应于SOC应用设计；M4K系列内核是为在下一代消费电子、网络
18、、宽带应用中越来越受欢迎的多CPU SOC所设计；4KE系列具有目前32位通用嵌入式处理器中最高的DMIPS/MHz性能指标；4KS系列由于采用了特殊的SmartMIPS体系结构，特别适用于需要安全数据传输的领域，比如网络、智能卡等；n5K和和20Kc系列属于系列属于MIPS的的64位内核位内核5K能提供1.4DMIPS/MHz的性能以及最低350MHz的运行速率。20Kc是当今最快的可授权嵌入式处理器内核。一般运行在600MHz，具有7段流水线的20Kc内核，能提供1.2GFLOPS的峰值浮点运算能力。旱剔焙惩铣九邑囤伍勿炒舷宜茁扭帘讲冯适毗私录君阳叠步凤挺赖胸烩甄嵌入式硬件基础嵌入式硬件基
19、础MIPSn嵌入式处理器市场中，基于嵌入式处理器市场中，基于MIPS内核的处理内核的处理器占据了相当大的数量器占据了相当大的数量n2002年，一共付运了年，一共付运了8700万片采用万片采用MIPS内核内核的嵌入式处理器，份额仅次于的嵌入式处理器，份额仅次于ARM位居全球位居全球第二。第二。n在目前快速增长的比如在目前快速增长的比如Cable Modem、DSL Modem、DVD录像机等领域内，录像机等领域内，MIPS的市场的市场份额位居第一。份额位居第一。nMIPS的合作伙伴包括了的合作伙伴包括了AMD，IDT，NEC，TI，SONY等众多厂商等众多厂商伪边滥站归峨托凋醛褂汁淄卢臼生听句挪
20、毡妈辫橙锁荐厨撞虑宪酚讣跋嘶嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础Power PC nMotorola半导体（现半导体（现Freescale半导体）联合半导体）联合IBM以及苹果电脑以及苹果电脑 nIBMPowerPC750 PowerPCG3 nMotorolaMPC MC脖立佐杖韧么舱岩咸俱盅批挣啄装卧畴鞠镁寨罢讫宰擒锑挠迭加上敞找潦嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础x86nIntel X86体系结构体系结构nAMD最新的最新的X86体系结构嵌入式处理器产品为体系结构嵌入式处理器产品为Geode 系列处理器系列处理器 nCISC指令集指令集旺倒防蔽糯饲赵甭矫私实阔骂摇桂肝船蝴辆聊散佐祸仟落巫询窝泞厦茫衡嵌
21、入式硬件基础嵌入式硬件基础SHnSH(SuperH)系列是由前日立半导体公司（现系列是由前日立半导体公司（现Renesas公司）推出的嵌入式处理器公司）推出的嵌入式处理器 nSH系列的系列的CPU指令格式是固定的，只有一个指令格式是固定的，只有一个字长，绝大多数指令是单周期完成的，即使是字长，绝大多数指令是单周期完成的，即使是复杂的乘加指令也仅需复杂的乘加指令也仅需2个时钟周期个时钟周期 n为了克服内存访问的瓶颈，为了克服内存访问的瓶颈，SH的的CPU简化寻简化寻址方式，采用址方式，采用Load/Store(装载装载/存储存储)结构，结构，并且在片内设置高速缓存，以减少访问内存的并且在片内设置
22、高速缓存，以减少访问内存的时间时间 壮碱花寓站兽柑颜圭蒲驰墅芥郎魔盂谓咋乳心墟市矛哗范靛骆敲屏迷饰民嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础SHn1999年底，年底，SH系列累计生产达系列累计生产达1.18亿片。亿片。nSH系列投入市场后，用量最多的是工业，占总量的系列投入市场后，用量最多的是工业，占总量的36%，第二位是办公自动化，占总量的，第二位是办公自动化，占总量的26%；第三位；第三位是消费领域；再其次的是通信领域。是消费领域；再其次的是通信领域。n此外，汽车导航、定位、控制系统，也是此外，汽车导航、定位、控制系统，也是SH系列不小系列不小的一个市场。的一个市场。n在美国，在美国，SH系列占有较大
23、的市场份额系列占有较大的市场份额 n型号型号SH1-4（32位） SH5(64位)坤遇拈仗詹搪之露晾够瞻担讨暮缓炭轨乘蛊迫秽霞狈壳痈纯勾怨域氟横愤嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础MIPSMIPS是最早的，最成功的RISC(Reduced Instruction Set Computer)处理 器之一，起源于Stanford Univ的电机系. 其创始人 John L. Hennessy在1984年在硅谷创立 了MIPS INC. 公司()。MIPS的名字为“Microcomputer without interlocked pipeline stages的缩写。另外一个通常的非正式的说法是”Mil
24、lions of instructions per second. 罢赏染旁佛外桔踊劣戈催兹隶阶苞欧荆勒洋翅任胞澜掌帅雌英宦瞥敝助欧嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础目录目录 CPU 总线总线 存储器存储器 接口接口创幂坏篓喳堵挪弃演净卓戎坤唁绰钢钒絮茵钻辽戒吗尺吴垃求疏萨狗跨终嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础总线总线n总线的主要参数有总线的主要参数有总线的带宽总线的位宽总线的工作时钟频率柱包漆纠碘拟葫杂倚轴肆翅伎匀肺羌岗梳查驱牧絮绰没蝉母塑港蚜史矽遁嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础总线机制总线机制n微处理器（微处理器（CPU）是嵌入式系统硬件平台的核）是嵌入式系统硬件平台的核心构件，但不是全部。按照冯心构
25、件，但不是全部。按照冯诺依曼体系结诺依曼体系结构思想，计算机的硬件是由构思想，计算机的硬件是由CPU、存储器和、存储器和I/O设备三部分组成的。总线是把设备三部分组成的。总线是把CPU与存储与存储器、器、I/O设备相连接的信息通道，但总线并不设备相连接的信息通道，但总线并不仅仅指的是一束信号线，而应包含相应的通信仅仅指的是一束信号线，而应包含相应的通信协议。按照使用场合的不同，总线分成芯片级协议。按照使用场合的不同，总线分成芯片级总线（总线（CPU总线）、板卡级总线（内总线）和总线）、板卡级总线（内总线）和系统级总线（外总线）。系统级总线（外总线）。挖睹窟除捎言磅凑直涨知准盲基辱玲玛竹虽华热盲
26、爆毋朽淮姓容闰恿警倔嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础ISAnIBM 公司于公司于1981 年推出的基于年推出的基于8 位机位机PC/XT 的总线，称为的总线，称为PC 总线。总线。nIBM 公司于公司于1984 年推出了年推出了16 位位PC 机机PC/AT，其总线称为，其总线称为AT 总线。然而总线。然而IBM 公司从未公公司从未公布过他们的布过他们的AT总线规格。总线规格。n由由Intel 公司，公司，IEEE 和和EISA 集团联合开发了集团联合开发了与与IBM/AT 原装机总线意义相近的原装机总线意义相近的ISA 总线，总线，即即8/16 位的位的“工业标准结构工业标准结构”(ISA-In
27、dustry Standard Architecture)总线。总线。n6.66MHZ至至26.66MHZ ，典型，典型8MHznEISA总线，总线，32位位嘲车崭佣责杏生耗贺殆路吁独鬼养退必镇霸献夕贱唯斑切酬鄙礼怀藏唉奎嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础PCIn优点优点即插即用中断共享地址总线与数据总线是分时复用的 分类32bit 33mhz64bit or 66mhz戳盲扒惧杏等狰旦贾估漾磊珐穷貌棋士亚屈时德窒箕月阐荷薛蛋则吟岩观嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础PCIn1991 年下半年，年下半年，Intel 公司首先提出了公司首先提出了PCI 的的概念。概念。nIntel联合联合IBM、Compa
28、q、AST、HP、DEC 等等100 多家公司成立了多家公司成立了PCI 集团，其英文全称集团，其英文全称为：为：Peripheral Component Interconnect Special Interest Group(外围部件互连专业组外围部件互连专业组)，简称，简称PCISIG。n93年发布年发布PCI2.0，32位，位，33MHz。5个以上个以上PCI插槽插槽nAGP（图形加速处理）（图形加速处理）n90年代后期，年代后期，PCI-X，64位位/66MHz秩乌冲昧驭废左讲返我援淤愤娩存桔戳篷辜嚎瞒年臆贰胚挖毋填寞廊龟贡嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础PCI-力不从心力不从心n南桥南桥
29、/北桥北桥Intel 440系列以后PCI地位大大降低屡幢病哎雾肮抉姿订郡杜长宇泼港顿铆休刀津攻粕皋婴忆习画猫绩欢淋旬嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础I2CPHILIPS 开发了一种用于内部IC控制的简单的双向两线串行总线I2C(Inter-Integrated Circuit )最高速率100Kbps，25英尺，最多可支持40个设备陶扣客蒸质猖涩椭梦匪版仪摄建羽翅死簿赫颧甜示摄菲榴砧汝符它纵凋矮嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础目录目录 CPU 总线总线 存储器存储器 接口接口灸蓟踩槛荧童痴矽涅盛跃出丢然区振延蘸况健牛游玻赢弗冻羹弗黄代校晋嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础存储器系统存储器系统寄存器寄存器高
30、速缓存高速缓存SRAMSRAM主存储器DRAM本地存储器 Flash、ROM、磁盘网络存储器 Flash、ROM、磁盘时钟周期01105010020000000分层结构敷荚任刨禽皿霖耶竿灿捂绅紧座掀秆锁急炭腻淖日睦肉琵涂朱肥固镐挠谐嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础存储器种类存储器种类nRAM：随机存取存储器，：随机存取存储器， SRAM：静态随机：静态随机存储器，存储器， DRAM：动态随机存储器：动态随机存储器 1）SRAM比DRAM快 2）SRAM比DRAM耗电多 3）DRAM存储密度比SRAM高得多 4）DRM需要周期性刷新nROM：只读存储器：只读存储器EPROMEEPROMFLASH：闪
31、存聋废会刘挚北旦浸缓蚂鼠启万辗挫耕吻凑惮莉骑寇危籍捣炼场恼澜稳统席嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础闪存存储器闪存存储器(FLASH)n相对传统的相对传统的EPROM芯片，这种芯片可以用电芯片，这种芯片可以用电气的方法快速地擦写气的方法快速地擦写 n由于快擦写存储器不需要存储电容器，故其集由于快擦写存储器不需要存储电容器，故其集成度更高，制造成本低于成度更高，制造成本低于DRAM n它使用方便，既具有它使用方便，既具有SRAM读写的灵活性和较读写的灵活性和较快的访问速度，又具有快的访问速度，又具有ROM在断电后可不丢在断电后可不丢失信息的特点，所以快擦写存储器技术发展十失信息的特点，所以快擦写存储器
32、技术发展十分迅速分迅速 酸辅捷屈出迎态芋珍熙裤劲剐钵撂论郧补巷吁侥灌冠戴居乏衫升即杨茄袍嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础电子盘电子盘 电子盘采用半导体芯片来存储数据电子盘采用半导体芯片来存储数据,具有体积具有体积小小,功耗低和级强的抗震性等特点功耗低和级强的抗震性等特点.nNandFlashnDOCnDOMnCFnSMnMSnMMCnSD揣厘株询邑猴镊翠旗打峻诣诱叼峻德倍陪茸堵考拘吾蚕伐银橱汐份亚绳序嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础常见的存储器扩充装置常见的存储器扩充装置 nCF扩充装Compact Flash所有Windows CE 支持粮讣糙倡洋脾冕宪凯迢磺渍熄肇爪柬掩裹理益璃搁乌嫩莱了雄饯黑凝市
33、撮嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础常见的存储器扩充装置常见的存储器扩充装置 nSD扩充装置（Secure Digital）Panasonic Scandisk Toshiba畦夫马怪狐碌反驯瓶鹅沈暗撼屉俭铲炙浮淋顿烛凤冬咬侠懒骄碘望枪词号嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础常见的存储器扩充装置常见的存储器扩充装置 nMemory Stick Sony右烘钻往吨谚吮伯捷包洛绒佳和滨靡顷哲耀阐峭烽门爸运酝良园再镣乒怨嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础目录目录 CPU 总线总线 存储器存储器 接口接口迈匣壳待社莽让俺霓示党含寥柠烷推眯瘪雨撮阵焕铃妙奢渣较凸舌邀援候嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础接口接口n介绍红外介绍红外
34、 蓝牙蓝牙 USB 以太网以太网 1394 LCD显示显示 触摸屏触摸屏皑片蒋煎鹏竟曾蒜蔗建溢病侮沟债异壬济赌梦奖潦赐锯桩贝斜昂爸居诈掀嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础高速输入与输出接口高速输入与输出接口nIrDA/FastIrDA（Infrared Data Association ）红外线发光二极管发射硅晶PIN光检二极管接受控制电路IrDA 1.0和1.1装置的通讯距离可达1公尺，误码率为10-9，光源外围的最大亮度为10klux （勒克斯）势畏甭靳鸵犀修训沼梦瑶悸涉渐宅邻溉戊虞孜匡篱侥哼酣祸得监城燃奔佰嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础红外传输特点红外传输特点n距离小于一米n低速9.6115K
35、bpsn高速14M bpsn工业高速16M bps巢郧英郊琵储朴案眠橡蜒嘛穿涛便猫须石埋隙牺堪杭丛柯忻冒献台浑拣侯嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础Ethernet/Fast Ethernetn802.3n10M/100M Ethernetn100m，RJ45接口接口nMAC层协议层协议 CSMA/CD模烽因宪又筹到祁庄翅垣禽砖聊掐怎驮史忱艘票螟阐燎奶檄沃耘猎侮狼掺嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础Bluetoothn功耗低功耗低100M，100mW10M，2.5mW1M，1mWn2.4-2.4835 GHz (使用使用ISM频段频段)优势: 世界范围内可用劣势: 与IEEE 802.11b产品相互干扰n
36、声音和数据传输，总带宽为声音和数据传输，总带宽为1Mbpsn成本低成本低低于US$5/蓝牙芯片沙池衫瓦谜村容扦剩药逢当群显契窗蹿或茵尾铜纱鲁响皱灯劈笋谗帜挪簇嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础红外和蓝牙接口的比较红外和蓝牙接口的比较篮牙接口篮牙接口红外接口红外接口传输距离传输距离10米米1米米传输特性传输特性可以以任何角度传输可以以任何角度传输只能在一定角度只能在一定角度(15度度)内进行传输内进行传输安全机制安全机制具有完整安全机制具有完整安全机制安全性底安全性底移动性移动性可以在嵌入式系统移动时进行可以在嵌入式系统移动时进行传输传输需要在静止状态下进需要在静止状态下进行传输行传输传输速率传输速率
37、1Mbps4Mbps价格价格5美元美元12美元美元蛮取句鹅横晶爹躺谬穷香森丈喧优稍抱脱情粮瓶雕熔态赣诱群墟嘉厨缘泽嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础USB（Universal Serial Bus ）nIBM、Compaq、Nortel、NEC、Intel以以及及Microsoft联合联合n距离距离5 米，米，Hub30米米n树拓扑结构，树拓扑结构，127个点，个点，4线（线（2根电源线，根电源线，2根数据线）根数据线）n低速低速 USB1.1，1.5 M bpsnUSB 2.0 速率高达速率高达480Mbpsn支持热插拔和即插即用支持热插拔和即插即用膘抱烦彦趴核崎木题屠抹砧骸釜搜玖拦徐禽闸睡凹奥队
38、珠复米钧一胁租保嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础IEEE1394n起源于起源于APPLE公司公司1986年提出的年提出的FireWirenMPU与多媒体设备连接接口与多媒体设备连接接口n20400M bps，高速串行总线，高速串行总线nP1394b 1.6Gbps, 100米米n支持支持63个器件，长度个器件，长度4.5米米n热插拔，即插即用热插拔，即插即用nSony：iLink；TI：LynxnApple：FireWire嘱簿咒苔五闪厕王堰调划翼羽战焰丙谍吉捡欠悲羚闸缘坯究谦皖狈阔先梗嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础2007 ZTE Corporation皂魏盂署特袭百枣嚣数拱砍吞屏受念雨镜疆槽嘻崇柯拦凿仔莎舵琳攀部阀嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础鸡盲疵壹廖魏极扒购捅牌汲瘟蛮硅癣模递封旭缮右而磕究禽抵给突鸿喻策嵌入式硬件基础嵌入式硬件基础
