### 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

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STM32F407ZGT6 两组互补PWM 代死区时间可调