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[架构之路-20]：目标系统 - 硬件平台 - 嵌入式系统硬件电路基础：架构、设计流程、总线、外设、基本电路、编码

news 来源：原创 2024/4/26 12:18:43

目录

前言：

第1章 嵌入式系统软硬件架构概览

1.1 什么是嵌入式系统

 1.2 嵌入式系统发展历程

1.3 嵌入式系统软件+硬件架构

 1.4 嵌入式系统的模型

1.5 嵌入式系统的硬件设备树

1.6 嵌入式SOC芯片内部架构

第2章 硬件电路设计基础

2.1 嵌入式硬件电路设计流程

2.2 原理图设计

2.3 PCB设计

2.4 PCB生产与焊接

2.5 CPLD编程

2.6 FPGA编程

第3章 嵌入式系统硬件基础电路

3.1 逻辑电路

3.2 组合电路

3.3 时序电路：基本架构

3.4 时序电路：触发器电路

3.5 时序电路: RS触发器电路

3.6 时序电路：D触发器电路

3.7 三态门电路

3.8 PLD内部结构

3.9 PLA门阵列

3.10  CPLD内部结构

3.11 FPGA内部结构

第4章 嵌入式系统的硬件组成

 4.1 嵌入式处理器

（2）微处理器体系机构

（3）RISC处理器结构

（4）SOC 芯片内部架构

 4.2 并行总线

（1）Local bus

（2）PCI总线

4.3 地址空间

 4.4 内存架构

（1）存储器分类

（2）双端口RAM

（3）MMU内存处理单元

（4）存储器层次架构

4.5 低速传送总线设备

（1）Uart串口

 （2）SPI设备

（3）I2C设备

（4）SD设备

4.6 高速串行设备

（1）以太网

（2）PCIe总线

4.7 可编程设备

4.8 硬件测试工具

（1）芯片手册

（2）示波器

（3）逻辑分析仪

（4）仿真器

第5章 嵌入式系统信息表示与数据编码

5.1 基本数据类型

5.2 进制之间的转换 

5.3 正码与补码

5.4 实数数值编码

5.5 非数值数据编码

5.6 差错控制编码CRC

5.7 8B/10编码

前言：

本文对嵌入式系统硬件的基础知识进行快速概览，但并不深入硬件细节。

第1章 嵌入式系统软硬件架构概览

1.1 什么是嵌入式系统

 1.2 嵌入式系统发展历程

1.3 嵌入式系统软件+硬件架构

 

 1.4 嵌入式系统的模型

1.5 嵌入式系统的硬件设备树

1.6 嵌入式SOC芯片内部架构

第2章 硬件电路设计基础

2.1 嵌入式硬件电路设计流程

2.2 原理图设计

2.3 PCB设计

2.4 PCB生产与焊接

2.5 CPLD编程

2.6 FPGA编程

第3章 嵌入式系统硬件基础电路

3.1 逻辑电路

3.2 组合电路

3.3 时序电路：基本架构

3.4 时序电路：触发器电路

3.5 时序电路: RS触发器电路

3.6 时序电路：D触发器电路

3.7 三态门电路

3.8 PLD内部结构

 

3.9 PLA门阵列

3.10  CPLD内部结构

3.11 FPGA内部结构

第4章 嵌入式系统的硬件组成

 4.1 嵌入式处理器

（2）微处理器体系机构

（3）RISC处理器结构

（4）SOC 芯片内部架构

 4.2 并行总线

（1）Local bus

（2）PCI总线

4.3 地址空间

 4.4 内存架构

（1）存储器分类

（2）双端口RAM

（3）MMU内存处理单元

 

（4）存储器层次架构

4.5 低速传送总线设备

（1）Uart串口

 （2）SPI设备

 

（3）I2C设备

（4）SD设备

4.6 高速串行设备

（1）以太网

（2）PCIe总线

 PCIe总线规范与总线频率和编码的关系

PCIe总线规范总线频率单Lane的峰值带宽编码方式吞吐量
x1x4x8x16
1.x1.25GHz2.5GT/s8/10b编码250MB/s1GB/s2GB/s4GB/s
2.x2.5GHz5GT/s8/10b编码500MB/s2GB/s4GB/s8GB/s
3.x4GHz8GT/s128/130b编码984.6MB/s3.938GB/s7.877GB/s15.754GB/s
4.x8GHz16GT/s128/130b编码1.969GB/s7.877GB/s15.754GB/s31.508GB/s
5.x16GHz32 or 25GT/s128/130b编码3.9 or 3.08GB/s15.8 or 12.3GB/s31.5 or 24.6GB/s63.0 or 49.2GB/s

4.7 可编程设备

4.8 硬件测试工具

（1）芯片手册

（2）示波器

（3）逻辑分析仪

（4）仿真器

第5章 嵌入式系统信息表示与数据编码

5.1 基本数据类型

5.2 进制之间的转换 

5.3 正码与补码

5.4 实数数值编码

5.5 非数值数据编码

5.6 差错控制编码CRC

5.7 8B/10编码

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