1、嵌入式微处理器系统设计全解析

嵌入式微处理器系统设计全解析

1. 嵌入式微处理器概述

想象一下这样的场景：你坐进车里，转动钥匙，从手套箱里拿出一张 3.5 英寸软盘，插入仪表盘的插槽，然后不耐烦地敲着方向盘，等待操作系统提示出现在仪表盘的液晶显示屏上。接着，你使用中控台的光标键选择电子点火程序，再转动钥匙启动发动机。上班路上想听音乐，你又要插入程序光盘，等待播放器里的数字信号处理器准备好，最后才能放入音乐 CD。到了公司去自助餐厅买点心，发现微波炉的鼠标被借走了，但微波炉的操作系统还开着，你还得这样加热早餐。这个不便的场景说明了，如果没有嵌入式微处理器，我们使用微处理器技术的世界会变成什么样。那时，每个基于微处理器的设备都需要磁盘驱动器、某种输入设备和某种显示器。

实际上，嵌入式微处理器无处不在。自 20 世纪 70 年代英特尔 8080 问世以来，工程师们就开始将微处理器嵌入到他们的设计中。它们甚至存在于通用计算机中，比如 IBM PC/AT 键盘里就有嵌入式微处理器。几乎所有打印机至少有一个微处理器，市面上的汽车引擎盖下也至少有一个。嵌入式微处理器可以控制罐装汤的自动加工设备，也能控制微波炉的操作。

嵌入式微处理器通常具有以下特点：
- 专门用于控制特定的实时设备或功能。
- 能够自动启动，无需人工干预。用户甚至可能无法分辨系统是由微处理器控制还是由专用硬件控制。
- 自成一体，操作程序存储在某种非易失性存储器中。

当然，这个一般描述也有例外，但目前这个定义足以说明问题。一个嵌入式微处理器系统通常包含以下组件：
|组件|说明|
| ---- | ---- |
|微处理器|系统的核心计算单元|
|RAM（随机存取存储器