一种专用的计算机系统,嵌入式设计开发解析

什么是嵌入式系统?它的设计开发应该注意什么?嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单，如手机上的一个微小型的电机，当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂，如SONY 智能机器狗，上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器，从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。

从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。下面就让我们一起总结嵌入式设计开发中常见的11个问题。

1、单片机等小的外部总线

单片机等小的MCU一般都有外部总线，可以用来接真彩LCD(异步总线接口TFT显示屏)。手机上，大部分都是用同步(先给出一个地址，然后连续的刷数据)接口的屏。

2、ARM处理器的应用场景

ARM7：工业控制、手机;

ARM9：图像显示;

Cortex-A：高性能的应用：手机、山寨本;

Cortex-M：低端的应用;

Cortex-R：中端的应用，比较少见;

3、ARM处理器的异常

一般情况下，前面的一些中断(比如前15种)是由ARM公司自己设计的，并且是固定的，后面的部分中端则是由不同的芯片厂家定义的。

4、处理器的System Timer

System Timer 即Systick，在没有OS时，可以作为通用的定时器使用。在需要OS时，可以作为OS的系统时钟。

5、同一中断的禁止和使能分别由不同的寄存器控制

目前，很多的处理中都会有这样的现象，同一中断的禁止和使能分别由不同的寄存器控制。禁止该中断时，向中断屏蔽寄存器中对应的位写入1，使能该中断时，向中断使能寄存器的对应位写入1。

这样分开控制的好处是：

A.不用将中断控制寄存器的值先读出来，进行或运算后再写回去;

B.直接写1，不会影响到其它位所控制的中断;

6、OD门输出

在处理器电平与外设电平不匹配时可以使用。

7、如何设置IO的状态以降低功耗

若某输入引脚悬空，有漏电流，会耗电。判断方法：用手摸时，电流会变动。

A.将不用的引脚设置为0或者1的输出模式;

B.若配置为输入引脚，应将内部上拉打开;

8、ADC和DAC

在系统睡眠时，应该将ADC和DAC关掉，否则会耗电。

9、看门狗的使用

A.不要在中断中喂狗;

B.喂狗越没有规律越好;

10、I2C总线

SDA和SCL都是双向的，开漏驱动的，使用时要加上拉电阻。

I2C协议的通讯过程：

A.发送start信号(谁发送start信号，谁就是主机)

B.发送从地址

C.传输数据

D.发送stop信号

用软件模拟的I2C总线有如下缺点：

A.不能进行总线仲裁

B.由于要一直检测时钟信号，因此难于实现从设备;

11、逻辑0页

很多MCU的逻辑0页可以任意映射，这样就可以在flash中烧写多个系统。通过配置字节配置系统从不同的地址启动，这样可以实现升级。以上就是嵌入式系统设计开发的一些注意事项，希望能给大家帮助。