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嵌入式系统的知识体系

时间:2018-09-23 17:56:07 来源:信盈达 作者:信盈达

嵌入式系统的应用范围可以大概分为两大类:电子系统的智能化(工业 控制、现代农业、家用电器、汽车电子、测控系统、数据采集等),计算机应用的延伸(MP3、手机、通信、网络、计算机外围设备等)。从这些可以看出, 要完成一个以MCU为核心的嵌入式系统应用产品设计,需要硬件、软件及行业领域相关知识。硬件主要有MCU的硬件最小系统、输入/输出外围电路、人机接口设计。软件设计有固化软件的设计,也可能含PC机软件的设计。行业知识需要通过协作、交流与总结获得。
  概括地说,学习以MCU为核心的嵌入式系统,需要以下软硬件基础知识与实践训练:
  ①硬件最小系统(电源、晶振、复位、写入调试接口);
  ②通用I/O(开关量输入/输出,涉及各种二值量检测与控制);
  ③模/数转换(各种传感器信号的采集与处理,如红外、温度、光敏、超声波、方向等);
  ④数/模转换(对模拟量设备利用数字进行控制);
  ⑤通信(串行通信接口SCI、串行外设接口SPI、集成电路互联总线I2C、CAN、USB、嵌入式以太网、ZigBee技术等);
  ⑥显示(LED、LCD等);
  ⑦控制(控制各种设备,包括PWM等控制技术);
  ⑧数据处理(图形、图像、语音、视频等的处理或识别);
  ⑨各种具体应用。
  万变不离其宗,任何应用都可以归入这几类。而应用中的硬件设计、软件设计、测试等都必须遵循嵌入式软件工程的方法、原理与基本原则。所以,嵌入式软件工程也是嵌入式系统知识体系的有机组成部分,只不过它融于具体项目的开发过程之中。
  以上涉及硬件基础、软件基础及相关领域知识。计算机语言、操作系统、开发环境等均是达到这些目的的工具。有些初学者,容易把工具的使用与所要达到的真正目的相混淆。例如,有的学习者学了很长时间的嵌入式操作系统移植,而不实际开发嵌入式系统产品,到最后连一个嵌入式系统的小产品也做不好,偏离了学习目标,甚至放弃嵌入式系统领域。
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