小结
本章给出嵌入式系统基本概念、由来、发展简史、分类及特点;给出嵌入式系统的学习困惑、知识体系与学习建议;给出微控制器MCU及应用处理器MAP的简介;简要归纳嵌入式系统的常用术语及C语言的基本语法概要。
(1)关于嵌入式系统的定义:可以表述为嵌入式系统是一种计算机硬件和软件的组合,也许还有机械装置,用于实现一个特定功能。在某些特定情况下,嵌入式系统是一个大系统或产品的一部分。从计算机本身角度可将嵌入式系统概括表述为:嵌入式系统即嵌入式计算机系统,它是不以计算机面目出现的“计算机”,其计算机系统隐含在各类具体的产品之中,这些产品中,计算机程序起到了重要作用。关于嵌入式系统的由来,可以表述为:计算机是因科学家需要一个高速的计算工具而产生的,而嵌入式计算机系统是因测控系统对计算机的需要而逐步产生的。关于嵌入式系统分类,可以按应用范围简单地把嵌入式系统分为电子系统智能化(微控制器类)和计算机应用延伸(应用处理器)两大类。关于嵌入式系统特点,可以从与通用计算机比较的角度表述为:嵌入式系统是不单独以通用计算机的面目出现的计算机系统,它的开发需要专用工具和特殊方法,使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采用不同存储介质,开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识等。
(2)分析了一些初学者在学习嵌入式系统时可能遇到的困惑。例如,选择入门芯片时,是微控制器还是应用处理器?开始学习阶段时,是选择无操作系统(NOS)、实时操作系统(RTOS),还是选择一般嵌入式操作系统(EOS)?硬件与软件如何平衡?本书的建议是:使用微控制器而不是使用应用处理器作为入门芯片;开始阶段,不学习操作系统,着重打好底层驱动的使用方法、设计方法等软硬件基础。关于硬件与软件平衡问题可以表述为:嵌入式系统与硬件紧密相关,是软件与硬件的综合体,没有对硬件的理解就不可能编写好嵌入式软件,同样没有对软件的理解也不可能设计好嵌入式硬件。关于以MCU为核心的嵌入式系统的基本知识要素可以简单表述为:芯片最小硬件系统及软件最小系统,各种模块的底层驱动构件使用方法及构件的设计方法,掌握在驱动构件基础上遵循软件工程原则的应用软件的开发方法,掌握嵌入式基本调试方法等。给出的学习建议主要有:遵循“先易后难,由浅入深”的原则,打好软硬件基础;充分理解知识要素、掌握底层驱动构件的使用方法;基本掌握底层驱动构件的设计方法;掌握单步跟踪调试、打桩调试、printf输出调试等调试手段;日积月累、勤学好问,充分利用本书及相关资源。关键在于学习嵌入式切忌急功近利,需要日积月累、循序渐进。
(3)MCU的基本含义是:在一块芯片内集成了CPU、存储器、定时器/计数器及多种输入/输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统,是现代测控系统的核心。MCU出现之前,人们必须用纯硬件电路实现测控系统,MCU出现以后,测控系统中的大部分计算与控制功能由MCU的软件实现,输入、输出与执行动作等通过硬件实现,带来了设计上的本质变化。应用处理器的全称为多媒体应用处理器,简称MAP。它是在低功耗CPU的基础上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路,其功能与开发方法接近PC。
(4)简要归纳了嵌入式系统的硬件、通信、功能模块等方面的术语,目的是对嵌入式系统基本词汇有初步认识,为后续各章学习提供基础。
(5)简要给出嵌入式系统常用的C语言基本语法概要,目的是快速收拢与复习本书所用到的C语言基本知识要素。