嵌入式系统的核心计算系统可以抽象出一个典型的组成模型：硬件层、中间层、软件层和功能层

1.1 硬件层

硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(如 SDRAM、ROM、 Flash等)、通用设备接口和I/O接口(如A/D、D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中，操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。

（1）嵌入式微处理器

嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与通用CPU的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中，它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。

嵌入式微处理器有各种不同的体系，即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度，或集成了不同的外设和接口。据不完全统计，目前全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种，体系结构有30多个系列，其中主流的体系有ARM、MIPS( Microprocessor without Interlocked Piped Stages，无互锁流水级的微处理器)/Power PC、X86、SH等。

(2)存储器

嵌入式系统需要存储器来存放可执行代码和数据。嵌入式系统的存储器包含Cache、内存和外存。

① Cache：Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列，它位于内存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是近一段时间微处理器使用多的程序代码和数据。在嵌入式系统中，Cache全部集成在嵌入式微处理器内，可分为数据Cache、指令Cache和混合Cache， Cache的大小依不同处理器而定。

②内存：位于微处理器的内部，用来存放系统和用户的程序及数据。片内存储器容量小、速度快。

③外存：外存用来存放大数据量的程序代码或信息，它的容量大，但读取速度与内存相比慢很多，用来长期保存用户的信息。

嵌入式系统中常用的外存有硬盘、NAND Flash、CF卡、MMC、SD卡等。

(3)通用设备接口和I/O接口

嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口，如A/D、D/A、I/O等，外设通过和片外其他设备或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常都只有单一的功能，它可以在芯片外也可以内置芯片中。外设的种类很多，可从一个简单的串行通信设备到非常复杂的802.11无线设备。

目前，嵌入式系统中常用的通用设备接口有A/D(模/数转换接口)、D/A(数/模转换接口)，I/O接口有RS-232接口(串行通信接口)、Ethernet(以太网接口)、USB(通用串行总线接口)、音频接口、VGA视频输出接口、I2C(现场总线)、SPI(串行外围设备接口)、IrDA(红外线接口)等

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