時間:2019-06-17 00:00:00 來源:信盈達 作者:信盈達
首先,“嵌入式”這是個概念,準確的定義沒有,各個書上都有各自的定義。但是主要思想是一樣的,就是相比較PC機這種通用系統來說,嵌入式系統是個專用系統,結構精簡,在硬件和軟件上都只保留需要的部分,而將不需要的部分裁去。所以嵌入式系統一般都具有便攜、低功耗、性能單一等特性。
然后,MCU、DSP、FPGA這些都屬于嵌入式系統的范疇,是為了實現某一目的而使用的工具。
硬件工程師學習從何開始?
一、單片機:通常無操作系統,用于簡單的控制,如電梯,空調等。
dsp:用于復雜的計算,像離散余弦變換、快速傅里葉變換,常用于圖像處理,在數碼相機等設備中使用。
arm:一個英國的芯片設計公司,但是不生產芯片。只賣知識產權。
fpga:現場可編程門陣列,以硬件描述語言(Verilog 或 VHDL)所完成的電路設計,可以經過簡單的綜合與布局,快速的燒錄至 FPGA 上進行測試,是現代 IC 設計驗證的技術主流。
嵌入式 是相對于臺式電腦而言,系統可裁剪,形態各異,可能體積、功耗、成本受限、實時性要求高,如示波器,手機,平板電腦,全自動洗衣機,路由器、數碼相機,這些設備中,雖然看不到臺式機的存在,但是都有一個或多個嵌入式系統在工作。
根據對象體系的功能復雜性和計算處理復雜性,提供的不同選擇。對于簡單的家電控制嵌入式系統,采用簡單的8位單片機就足夠了,價廉物美,對于手機和游戲機等,就必須采用32位的ARM和DSP等芯片了。FPGA是一種更偏向硬件的實現方式。
所以要通過學習成為硬件工程師,要從單片機開始,然后學習ARM和DSP之類。
市面上七大主流單片機的詳細介紹
單片機現在可謂是鋪天蓋地,種類繁多,讓開發者們應接不暇,發展也是相當的迅速,從上世紀80年代,由當時的4位8位發展到現在的各種高速單片機。
51單片機之所以成為經典,成為易上手的單片機主要有以下特點:
特性:
1.從內部的硬件到軟件有一套完整的按位操作系統,稱作位處理器,處理對象不是字或字節而是位。不但能對片內某些特殊功能寄存器的某位進行處理,如傳送、置位、清零、測試等,還能進行位的邏輯運算,其功能十分完備,使用起來得心應手。
2. 同時在片內RAM區間還特別開辟了一個雙重功能的地址區間,使用極為靈活,這一功能無疑給使用者提供了極大的方便,
3. 乘法和除法指令,這給編程也帶來了便利。很多的八位單片機都不具備乘法功能,作乘法時還得編上一段子程序調用,十分不便。
三、由ST廠商推出的STM32系列單片機,行業的朋友都知道,這是一款性價比超高的系列單片機,應該沒有之一,功能及其強大。
其基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M內核其強大的功能主要表現在:
1.內核:ARM32位Cortex-M3CPU,最高工作頻率72MHz,1.25DMIPS/MHz,單周期乘法和硬件除法
2.存儲器:片上集成32-512KB的Flash存儲器。6-64KB的SRAM存儲器
3.調試模式:串行調試(SWD)和JTAG接口。最多高達112個的快速I/O端口、最多多達11個定時器、最多多達13個通信接口
PIC單片機系列是美國微芯公司(Microship)的產品,共分三個級別,即基本級、中級、高級,是當前市場份額增長最快的單片機之一,CPU采用RISC結構,分別有33、35、58條指令,屬精簡指令集。
1.具有低工作電壓、低功耗、驅動能力強等特點。
2.當置位1時為輸入狀態,且不管該腳呈高電平或低電平,對外均呈高阻狀態;置位0時為輸出狀態,不管該腳為何種電平,均呈低阻狀態,有相當的驅動能力,低電平吸入電流達25mA,高電平輸出電流可達20mA。相對于51系列而言,這是一個很大的優點
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