4、计算平台：硬件、软件与设计实例解析

计算平台：硬件、软件与设计实例解析

1. 引言

在嵌入式计算系统中，微处理器虽然重要，但离不开存储器和I/O设备。要理解如何利用CPU总线将微处理器与设备互连，同时应用程序也依赖与平台硬件紧密相关的软件。通过研究一些基本概念，能提取出通用的有用原则。接下来，我们将对计算平台的硬件和软件进行全面审视，探讨CPU总线、内存组件，研究如何基于计算平台进行设计，分析消费电子设备的架构和性能，最后通过闹钟和便携式音频播放器的设计实例进行深入说明。

2. 基本计算平台

许多嵌入式系统可围绕通用计算机系统的变体构建，平台涵盖硬件和软件组件，二者缺一不可。

2.1 平台硬件组件

典型的计算平台包含以下主要硬件组件：
- CPU ：提供基本计算功能。
- RAM ：用于程序和数据存储。
- ROM ：保存启动程序和一些永久数据。
- DMA控制器 ：提供直接内存访问能力。
- 定时器 ：供操作系统用于多种目的。
- 高速总线 ：通过桥接器连接到CPU总线，使快速设备能与系统其他部分高效通信。
- 低速总线 ：以低成本连接简单设备，也可能用于向后兼容。

总线为计算机中的所有组件（CPU、存储器和I/O设备）提供公共连接，传输地址、数据和控制信息。复杂平台可能有多条总线，其分类依据性能高低，多总线的作用一