### 嵌入式硬件设计必备基础知识 #### 一、嵌入式计算机体系结构 **计算机的功能与体系结构** 计算机的主要任务取决于它被设计来执行的任务。这些任务决定了计算机的体系结构、存储器类型和输入输出（I/O）机制。根据功能的不同，计算机可以分为两大类： 1. **台式计算机**：这类计算机拥有大量的主内存，以支持操作系统、应用程序和数据存储，通常配备有大容量的存储设备（如硬盘、DVD/CD-ROM等），以及各种I/O设备（键盘、鼠标、显示器、网络接口等）。 2. **嵌入式计算机**：这类计算机通常集成到其他系统中，用于控制和监控目的，如洗衣机、电视机、遥控器等。它们可能具有较小的内存和简单的I/O接口，专注于执行特定的任务。 **高性能嵌入式系统与台式计算机的相似性** 许多高性能嵌入式系统在硬件层面上与常规台式计算机非常相似，例如它们可能需要网络接口、大容量内存和高速处理器。然而，小型嵌入式系统通常使用微控制器作为主要处理器，这样可以将计算机的基本功能整合到一个芯片上。 #### 二、微控制器及其特性 **微控制器的基本构成** 微控制器至少包含以下部分： - **中央处理器（CPU）** - **内部存储器（ROM和/或RAM）** - **I/O子系统模块**：这些模块提供了额外的功能，常见的包括数字I/O、模拟输入、串行接口等。 **数字I/O** 数字I/O是最常见的I/O类型之一，可以通过软件配置为数字输入或输出。作为数字输入，它们可以用来读取开关或按钮的状态；作为数字输出，它们可以控制外部设备的工作状态。 **模拟输入** 许多微控制器还包含模拟输入，可以用于采集传感器数据，如光强度、温度、湿度等。这些输入可以用于监控环境条件或设备状态。 **串行接口** 微控制器还可能包含串行接口，如SPI（串行外设接口）和I2C（Inter-Integrated Circuit Bus），这些接口可以用于扩展微控制器的功能，连接外部设备，如外部存储器、时钟/日历芯片等。 **计时器和计数器** 大多数微控制器都包含计时器和计数器，用于在固定的时间间隔产生中断或对外部触发信号进行计数。 **总线接口** 一些更高级的微控制器还提供总线接口，使处理器能够与大量可能的外部设备进行通信。这极大地增强了微控制器的功能性和灵活性。 #### 三、微控制器的选择与应用场景 **不同类型的微控制器** 不同的微控制器根据其I/O子系统的组合而有所不同。例如，有些微控制器可能仅包含数字I/O，适用于简单的数控应用；而另一些则可能具备数字I/O、模拟输入、电机控制和网络连接等功能，更适合于复杂的工业应用。 **选择合适的微控制器** 选择合适的微控制器需要考虑处理能力和接口需求。市场上有数千种不同类型的微控制器可供选择，因此需要仔细评估具体的应用场景和技术要求，以确定最适合的型号。 #### 四、示例分析 **S3C4510B微控制器** 文章提到将使用三星公司的S3C4510B微控制器作为示例进行讲解。这款微控制器基于ARM7TDMI核心，是一种广泛应用的微控制器。通过具体案例研究，可以深入理解基于该微控制器的电路设计和程序设计方法。 **总结** 嵌入式硬件设计涉及到多种技术和概念，从基本的微控制器架构到高级的接口设计，都需要细致的理解和实践。通过学习和掌握这些基础知识点，开发者可以更好地设计出高效且可靠的嵌入式系统。

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嵌入式系统的各种接口， 详细的设计嵌入式硬件的方方面面

嵌入式系统是计算机科学与电子工程领域的一个重要分支，主要关注在微型计算机硬件和软件设计上的集成。这个领域的知识广泛且深入，涵盖了从微处理器、操作系统到编程和应用开发等多个方面。对于初学者而言，了解和掌握这些基础知识至关重要。 在初学者的嵌入式学习旅程中，提供的课件主要涵盖了以下几个核心知识点： 1. **嵌入式系统概述**（第1章 嵌入式系统概述.ppt）： - 定义：嵌入式系统是一种专用的计算机系统，其设计目标是针对特定功能或任务，而非通用目的。 - 应用场景：家电、汽车电子、医疗设备、通信设备等。 - 组成部分：硬件（微处理器、存储器、输入/输出接口）、固件（Boot Loader、操作系统）、应用程序。 - 特性：低功耗、实时性、可靠性、小型化。 2. **嵌入式平台PXA255**（第2章 嵌入式平台PXA255.ppt）： - PXA255是Intel公司制造的一种XScale微架构的处理器，具有高性能、低功耗的特点。 - 功能特性：包括CPU、内存控制器、多媒体引擎、I/O接口等。 - 应用实例：移动通信设备、个人数字助手（PDA）和工业控制设备。 3. **Boot Loader技术**（第4章 嵌入式系统的Boot Loader技术.ppt）： - Boot Loader是嵌入式系统启动过程中的关键组件，负责加载操作系统到内存并初始化硬件。 - 分阶段：第一阶段通常为固件代码，位于ROM中；第二阶段加载完整操作系统映像。 - 常见Boot Loader：U-Boot、RedBoot、u-boot-xilinx等。 - Boot Loader的编写和调试技巧，以及如何根据具体平台定制。 4. **嵌入式开发环境的建立**（第3章 嵌入式开发环境的建立.ppt）： - 开发工具：编译器（如GCC）、调试器（如GDB）、集成开发环境（IDE，如Eclipse、Keil uVision）。 - 虚拟机与模拟器：QEMU、ARM DS-5等，用于在非目标硬件上进行开发和测试。 - 交叉编译：由于嵌入式设备通常资源有限，开发者在宿主机上编译代码，然后将其移植到目标系统。 - JTAG、UART等调试接口的使用，以及固件烧录方法。 学习嵌入式系统时，理解并掌握这些基础知识是至关重要的。通过理论学习和实际操作，初学者可以逐步建立起对嵌入式系统的全面认识，并具备开发简单嵌入式应用的能力。随着经验的积累，可以进一步深入研究更复杂的嵌入式系统设计，如实时操作系统（RTOS）、设备驱动程序、网络协议栈等。在实际工作中，这将有助于解决各种实际问题，开发出满足需求的高效、可靠的产品。

"2019大疆嵌入式笔试题A卷解析" 本文将对2019大疆嵌入式笔试题A卷进行详细解析，涵盖ARM指令、Thumb指令、总线方式、网络协议、Linux用户态和内核态转换方法、Linux目录结构等知识点。 一、ARM指令和Thumb指令 ARM指令和Thumb指令是ARM架构中两种不同的指令集。ARM指令是32位指令，Thumb指令是16位指令。ARM状态和Thumb状态可以直接通过某些指令直接切换。在ARM状态下，处理器执行32位的字对齐的ARM指令；在Thumb状态下，处理器执行16位的，半字对齐的Thumb指令。 ARM状态和Thumb状态的切换可以通过LDR R0,=lable+1 BX R0指令实现，从ARM状态到Thumb状态；从ARM状态到Thumb状态可以通过LDR R0,=lable BX R0指令实现。 需要注意的是，ARM处理器复位后开始执行代码时总是只处于ARM状态；Cortex-M3只有Thumb-2状态和调试状态；由于Thumb-2具有16位/32位指令功能，因此有了Thumb-2就无需Thumb了。 二、总线方式 总线方式可以分为单工、半双工和全双工三种类型。UART、I2C、SPI、USB等总线方式的通信方式总结如下： * UART：串行通信，异步通信，单工方式 * I2C：串行通信，同步通信，半双工方式 * SPI：串行通信，同步通信，全双工方式 * USB：串行通信，异步通信，全双工方式 三、TCP和UDP的区别 TCP和UDP是两种常用的网络协议。TCP是面向连接的协议，提供可靠的数据传输；UDP是面向无连接的协议，提供不可靠的数据传输。 TCP的特点： * 面向连接的协议 * 可靠的数据传输 * 有确认机制 * 有重传机制 UDP的特点： * 面向无连接的协议 * 不可靠的数据传输 * 无确认机制 * 无重传机制 四、Linux用户态和内核态的转换方法 Linux下内核空间与用户空间进行通信的方式主要有syscall、procfs、ioctl和netlink等。 * syscall：系统调用接口，用户可以通过调用系统调用接口访问Linux内核的数据和函数。 * procfs：一种特殊的伪文件系统，是Linux内核信息的抽象文件接口。 * ioctl：函数是文件结构中的一个属性分量，可以控制设备的I/O通道。 * netlink：用户态应用使用标准的socket API可以使用netlink提供的强大功能。 五、Linux目录结构 Linux目录结构主要包括/usr、/tmp、/etc三个目录。 * /usr：不是user的缩写，而是Unix Software Resource的缩写，也就是Unix操作系统软件资源所放置的目录。 * /tmp：是一个让一般使用者或者是正在执行的程序暂时放置档案的地方。 * /etc：是一个配置文件目录，存放系统的配置文件。 2019大疆嵌入式笔试题A卷涵盖了嵌入式系统、网络协议、Linux操作系统等多个知识领域，旨在考察考生的综合知识和技能。

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在面试时，经过寒暄后，一般面试官会让介绍项目经验 。常见的问法是，说下你最近的（或最拿得出手的）一个项目。   根据我们的面试经验，发现有不少候选人对此没准备，说起来磕磕巴巴，甚至有人说出项目经验从时间段或技术等方面和简历上的不匹配，这样就会造成如下的后果。   1 第一印象就不好了，至少会感觉该候选人表述能力不强。   2 一般来说，面试官会根据候选人介绍的项目背景来提问题，假设面试时会问10个问题，那么至少有5个问题会根据候选人所介绍的项目背景来问，候选人如果没说好，那么就没法很好地引导后继问题了，就相当于把提问权完全交给面试官了。    面试时7份靠能力，3份靠技能，而刚开始时的介绍项目又是技能中的重中之重，所以本文将从“介绍”和“引导”两大层面告诉大家如何准备面试时的项目介绍。    好了，如下是正文内容。 在面试前准备项目描述，别害怕，因为面试官什么都不知道   面试官是人，不是神，拿到你的简历的时候，是没法核实你的项目细节的（一般公司会到录用后，用背景调查的方式来核实）。更何况，你做的项目是以月为单位算的，而面试官最多用30分钟来从你的简历上了解你的项目经验

本书是一本关于嵌入式硬件系统设计的书籍。全书理论体系完整，内容翔实，语言通俗易懂，实用性和针对性强，既可作为高等院校相关专业师生学习嵌入式硬件系统的教学用书，也可供广大嵌入式硬件系统开发爱好者使用，同时，也可以作为广大嵌入式硬件系统开发工作者的参考用书。

STM32F407ZGT6 两组互补PWM 代死区时间可调

SFDP 标准 SPI闪存接口最新版 SFDP（Serial Flash Discoverable Parameters）是一种标准化的SPI闪存接口，旨在提供一个通用的接口规范，以便在不同的闪存设备之间实现互操作性。 SFDP 标准由 JEDEC（Joint Electron Device Engineering Council）组织制定和维护。 SFDP 标准的主要目标是提供一个通用的接口规范，以便在不同的闪存设备之间实现互操作性。该标准规定了 SPI 闪存设备的参数、命令、状态机和数据传输协议等方面的规范。 SPI 闪存接口是目前最常用的闪存接口之一，广泛应用于嵌入式系统、单片机、ARM 等领域。SFDP 标准的发布将有助于推动 SPI 闪存接口的发展和应用。 在 SFDP 标准中，定义了以下几个关键概念： 1. 设备信息：SFDP 标准规定了 SPI 闪存设备的基本信息，包括设备标识符、厂商标识符、设备类型、存储容量等。 2. 命令集：SFDP 标准定义了 SPI 闪存设备的命令集，包括读取、写入、擦除、保护等命令。 3. 状态机：SFDP 标准规定了 SPI 闪存设备的状态机，包括设备的当前状态、错误状态等。 4. 数据传输协议：SFDP 标准定义了 SPI 闪存设备的数据传输协议，包括数据传输格式、数据传输速率等。 SFDP 标准的发布将有助于推动 SPI 闪存接口的发展和应用，提高闪存设备之间的互操作性和可靠性。 在实际应用中，SFDP 标准广泛应用于嵌入式系统、单片机、ARM 等领域，例如： 1. 嵌入式系统：SFDP 标准用于嵌入式系统中的闪存设备，例如 ARM Cortex-M 微控制器。 2. 单片机：SFDP 标准用于单片机中的闪存设备，例如 STM32 单片机。 3. 储存设备：SFDP 标准用于储存设备中的闪存设备，例如 SSD 固态硬盘。 SFDP 标准是 SPI 闪存接口的通用规范，旨在提供一个通用的接口规范，以便在不同的闪存设备之间实现互操作性。该标准的发布将有助于推动 SPI 闪存接口的发展和应用，提高闪存设备之间的互操作性和可靠性。