ARM体系结构.ppt

第二讲 ARM体系结构
1. 嵌入式系统的总体结构
2. 硬件基础知识
3. 什么是ARM ?
4. ARM处理器功能特点介绍
ARM体系结构
嵌入式系统组成
机械装置
嵌入式
微处理
器
SDRAM
ROM
I
/
O
A
/
D
D
/
A
人机交互接口
通用接口
实时操作系统
(
RTOS
)
图形用户
接口
BSP
/
HAL
(板极支持包
/
硬件抽象层)
任务管理
文件系统
应用程序
嵌入式计算机系统
传感器
1
传感器
2
传感器
N
......
驱动器
1
驱动器
2
驱动器
N
......
硬件层
软件层
中间层
功能层
被控对象
1 嵌入式系统的总体结构
目前所提及的嵌入式系统一般指嵌入式计算机系统,主要包括:硬件层、中间层、系统软件层和应用层4个部分。
嵌入式硬件主要包括提供嵌入式计算机正常运行的最小系统(如电源、系统时钟、复位电路、存储器等)、通用I/O口和一些外设及其它设备。嵌入式系统中间层又称嵌入式硬件抽象层,如硬件驱动程序、系统启动软件等;嵌入式系统软件层为应用层提供系统服务,如操作系统、文件系统、图形用户接口等;而应用层主要是用户应用程序。
硬件层
嵌入式系统硬件通常指除被控对象之外的嵌入式系统要完成其功能所具备的各种设备,由嵌入式处理器、存储器系统、通用设备接口(A/D、D/A、I/O等)和一些扩展外设组成。
嵌入式系统的硬件层是以嵌入式处理器为核心的
嵌入式系统外设是指为了实现系统功能而设计或提供的接口或设备
1 嵌入式系统的总体结构
中间层
介于硬件层与系统软件层之间,将硬件的细节进行屏蔽,便于操作系统调用,因此称为为中间层,也称硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)或板级支持包(Board Support Package)。具有硬件相关性和操作系统相关性特点。
主要包括系统初始化和设备驱动程序
系统初始化
(1)片级初始化:主要完成CPU的初始化,包括设置CPU的核心寄存器和控制寄存器,CPU核心工作模式以及CPU的局部总线模式等。
(2)板级初始化:完成CPU以外的其它硬件设备的初始化。除此之外,还要设置某些软件的数据结构和参数,为随后的系统级初始化和应用程序的运行建立硬件和软件环境。
(3)系统级初始化:这是一个以软件初始化为主的过程,主要是进行操作系统初始化。
硬件相关的设备驱动程序
与系统初始化过程相反,硬件相关的设备驱动程序的初始化和使用通常是一个从高层到底层的过程。
BSP不直接使用设备驱动程序通常
与操作系统中通用的设备驱动程序关联起来,在应用中由通用的设备驱动程序调用,实现对硬件设备的操作
系统软件层
系统软件由操作系统(OS)、文件系统(FS)、图形用户接口(GUI)、网络系统(NM)及通用组件模块(如TCP/IP协议包)等组成。

;即在磁盘上组织文件的方法。
是 Graphical User Interface 的简称,即图形用户接口,准确来说 GUI 就是屏幕产品的视觉体验和互动操作部分。
Pack,IP Pack是TCP/IP网络协议软件,通常作为操作系统的一个重要组成部分。
功能层
功能层又基于系统软件开发的应用软件程序组成,用来完成对被控对象的控制功能。直接与最终用户交互,决定整个产品的成败,是嵌入式软件的核心部分,根据用户需求定做的。