(1)嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件,是控制、辅助系统运行的硬件单元,其功能和性能影响着整个系统的功能、性能和设计。嵌入式处理器的选择也制约着其配套的外围器件及操作系统的选择。
嵌入式处理器的种类繁多、数量庞大。目前世界上嵌入式处理器的种类数量已经超过1000种,流行的体系结构有30多个系列。嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优点,因此得到了广泛应用。目前这样的嵌入式处理器类型有ARM、MIPS、MC6800、386EX、PowerPC等系列,其中以ARM的应用最为广泛。
嵌入式处理器可以分为四类,即
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit,EMPU),如ARM
嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,MCU)
嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)
嵌入式片上系统(System On Chip)
(2)嵌入式外围设备
这里所说的嵌入式外围设备,指在一个嵌入式硬件系统中,.除了中心控制部件(MCU,DSP,EMPU,SOC)以外的完成存储、通信、保护、调试、显示等辅助功能的其他部件。根据外围设备的功能可分为以下三类,即:
存储器类型:静态易失型存储器(RAM,SRAM)、动态存储器(DRAM)、非易失型存储器(ROM,EPROM,EEPROM,FLASH)。其中,因为FLASH可以擦写多次,存储速度快,容量大,价格便宜在嵌入式领域应用广泛。
接口类型:目前存在的所有接口在嵌入式领域都应用广泛,如RS-232(串口)、IRDA(红外线接口)、SPI(串行外围设备接口)、I2C(现场总线接口)、USB(通用串行接口)、Ethernet(以太接口)和普通并口。
显示类型:CRT,LCD和触摸屏等外围设备。
2.1.3  嵌入式系统的特点
嵌入式系统具有以下几个重要特征:
(1)系统内核小,由于嵌入式系统一般应用于小型电子装置,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。比如,ENEA公司的OSE分布式系统,内核只有5KB,而Windows的内核则要大得多。
(2)专用性强,嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大的更改。另外,程序的编译下载要和系统相结合。
(3)嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能的设计及实现过于复杂,这样既利于控制系统成本,也利于实现系统安全。
(4)高实时性的操作系统软件是嵌入式软件的基本要求,而且软件要求固化存储,以提高速度,软件代码要求高质量和高可靠性。
(5)嵌入式软件开发要想走向标准化,就必须使用多任务操作系统。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统而直接在芯片上运行,但为了更合理的调度多任务,利用系统资源、系统函数,用户必须自行选配RTOS开发平台。
(6)执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境。由于嵌入式系统本身不具备自主开发能力,即使完成设计后,用户通常也不能对其中的程序功能进行修改,因此必须有一套基于通用计算机的开发工具和环境才能进行开发。
2.2  数码相框硬件模块
2.2.1  MCU主控模块
STM32系列闪存微控制器是意法半导体公司(ST)基于ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核的处理器,该处理器是专门设计于满足集高性能、实时性好、低功耗、价格低于一体的嵌入式领域的要求。此次设计采用的具体型号是STM32F103VET6,如图2-1所示。
 图2-1 STM32F103VET6处理器
STM32F103VET6嵌入式处理器具有以下特点:
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