关键词:
目录
前言:
本文是架构师架构的目标嵌入式系统的基本架构,后续会围绕这架构进行进一步的展开 。
第1章 计算机系统的通用架构
第2章 嵌入式系统的通用架构
(1)输入:嵌入是系统从外部进行各种输入电信号。
(2)处理:经过嵌入式系统硬件和软件的处理后。
(3)输出:由从各种输出接口输出各种电信号。
BSP/HRAL:系统软件与底层硬件分离开来- 抽象性
- 硬件相关性:为系统软件提供操作硬件的方法
- 操作系统相关性
第3章 嵌入式系统的开发模型
下面这张图展现了CPU软件开发、DSP软件开发、FPGA软件开发、硬件电路开发的统一层次架构,这张图的FPGA部分将是本系列的基本框架。
第4章 嵌入式系统的运行模型
(1)数据处理网:是各种能够处理信号的硬件组成,包括CPU, DSP, NP, FPGA等。
(2)存储网:用于或永久性存储各种数据的设备,包括内存,Flash,I2C, SPI设备等等。
(3)传输网:用于传输数据的各种总线(硬件传输协议),如以太网,PCIe,local总线等。、
第5章 SOC/FPGA芯片内部系统通用架构
第6章 嵌入式系统的演进历程
第7章 Linux嵌入式系统启动流程
(1)bootstrap =》 在Soc芯片内部,由soc芯片厂家提供
(2)bootloader =》 uboot
(3)OS内核 =》 Linux内核
(4)rootf根文件系统 =》存放各种工具、库、脚本、应用程序、数据等等。
(5)根文件夹系统中的应用程序 =》特定的应用程序
第8章 嵌入式系统的示例
所有的嵌入式系统的硬件,都是上述抽象的、通用的硬件架构的一个实例Instance。
8.1 SOC芯片示例
(1)K2 ARM
- 4个ARM的核, 用于平台、传输、空口L2/L3协议栈
(2)K2 DSP
- 8个DSP核,用于运行空口L1协议栈
(3)公共电路
- GPS同步, 基站的时钟10m脉冲是通过FPGA实现的。
- 以太网接口: 后传以太网接口
8.2 硬件电路原理示例
对外接口
(1)backhual接口
- 两个1G速率以太网接口,可以RF45或SFP
- 同步以太网SYNCE
- PTP1588
(2)无线空口接口
- 2T2R天线:无线空口
- 蓝牙天线:通过蓝牙进行本地管理
- GPS:时钟同步
(3)通用接口
- 电源输入接口
- USB存储:存放启动文件、USB调试
RRU相关电路
- FPGA(频域数字中频处理:上下变频、削峰处理等)
- RFIC:模数转换、高频调制
- 射频前端
- 天线
内部接口
- (1)L2(ARM)与L3(ARM)接口:Linux操作系统内部的消息接口
- (2)L2(ARM)与L1(DSP)接口:同一个SOC之间ARM和DSP共享内存接口
- (3)L1(DSP)与RF数字中频接口(FPGA):内部CPRI接口, 传送IQ数据
- (4)数字中频FPGA与RFIC接口:JESD接口
8.3 硬件电路板示例
8.4 单片机SOC芯片架构
(1)ARM出来
- ARM和
(2)调试
- JTAG
(3)系统控制器
- 电源管理
- 复位电路
- 时钟、锁相环
- 定时器
- 看门狗
- RTC
- 中断控制器
(4)内存与内存控制器
- SRAM控制器
- ROM控制器
- FLASH控制器
- 外部内存DRAM总线控制器
(5)外设与外设控制器-低速
- UART
- I2C
- SPI
- CAN总线
- USB
- Two wire接口
- PWM (脉冲电机控制)
- GPIO (通用输入输出端口)
- ADC (模数转换)
- 定时器输出
- 同步通信HDLC
(6)外设与外设控制器-高速
- 以太网
- PCIe (上述单片机不支持)
- CPRI (上述单片机不支持)
- SRIO (上述单片机不支持)
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