### ARM嵌入式基础教学资料知识点总结
#### 一、嵌入式系统的硬件构成
**1.1 嵌入式系统硬件**
- **1.1.1 嵌入式处理器**
- **1.1.1.1 嵌入式微处理器(EMPU)**
- EMPU是专门为嵌入式应用设计的处理器，它通常具有高性能和低功耗的特点。
- **1.1.1.2 嵌入式微控制器(MCU)**
- MCU集成了处理器、存储器和外设等组件于单一芯片中，适用于对成本敏感的应用场景。
- **1.1.1.3 嵌入式DSP处理器(EDSP)**
- EDSP主要用于处理数字信号，特别适合于音频和视频处理等任务。
- **1.1.1.4 嵌入式片上系统(System On Chip, SoC)**
- SoC将整个系统的主要部件集成到一个芯片上，减少了外部元件的需求，提高了性能和降低了功耗。
- **1.1.1.5 嵌入式处理器的选择**
- 选择嵌入式处理器时需考虑性能需求、成本、功耗等因素。
- **1.1.2 存储器**
- **1.1.2.1 ROM**
- ROM用于存储固定的程序或数据，在嵌入式系统中常用于存储引导程序等。
- **1.1.2.2 RAM**
- RAM作为工作存储器，用于运行时的数据存储，对于嵌入式系统的响应速度至关重要。
- **1.1.3 输入输出设备**
- **1.1.3.1 液晶显示(LCD)**
- LCD广泛应用于嵌入式系统中，提供人机交互界面。
- **1.1.3.2 触摸屏**
- 触摸屏作为一种直观的输入方式，使得用户可以更自然地与设备交互。
- **1.1.3.3 语音输入输出技术**
- 通过麦克风接收声音命令，通过扬声器输出声音反馈，增强了用户体验。
- **1.1.3.4 键盘**
- 键盘作为传统的输入设备，在嵌入式系统中依然有其应用场合。
- **1.1.4 电源转换与管理**
- **1.1.4.1 电源IC分类**
- 包括线性稳压器、开关模式电源(SMPS)等，用于提供稳定的电源电压。
- **1.1.4.2 电源IC的特点**
- 高效率、小体积、低噪声等特点，适合于各种嵌入式应用。
- **1.1.4.3 电源IC选用指南**
- 根据实际需求（如电流需求、输入电压范围等）选择合适的电源IC。
**1.2 嵌入式系统硬件开发相关技术**
- **1.2.1 接口技术**
- **1.2.1.1 并行接口**
- 早期常用，数据传输速度快，但占用引脚较多。
- **1.2.1.2 串口**
- 占用引脚少，适合远距离通信。
- **1.2.1.3 USB**
- 提供高速数据传输能力，支持即插即用功能。
- **1.2.1.4 PCMCIA 和 CF**
- 主要用于扩展存储卡等功能。
- **1.2.1.5 红外线接口**
- 无线通信的一种方式，适合短距离通信。
- **1.2.2 总线**
- **1.2.2.1 ISA**
- 早期计算机中的总线标准。
- **1.2.2.2 PCI**
- 提供更高的带宽，适用于高性能设备。
- **1.2.2.3 I2C总线**
- 两线式串行总线，适合于连接多个低速设备。
- **1.2.2.4 SPI总线**
- 同步串行总线，适用于高速数据传输。
- **1.2.2.5 PC104总线**
- 小型化嵌入式计算机系统中常用的总线。
- **1.2.2.6 CAN总线**
- 实时工业网络，适用于汽车和工业控制领域。
- **1.2.3 嵌入式系统开发常用的硬件调试和编程技术**
- **1.2.3.1 微代码支持的串口调试**
- 通过串口进行调试，方便快捷。
- **1.2.3.2 编程技术**
- 包括汇编语言、C/C++语言等编程方法。
- **1.2.3.3 JTAG与IEEE 1149协议简介**
- JTAG是一种标准测试访问端口和边界扫描架构，用于调试和测试目的。
- **1.2.4 3.3V和5V装置的互连**
- 介绍不同电压级别的设备如何安全互连的方法。
**1.3 嵌入式系统开发示例——EZ开发板**
- **1.3.1 系统性能**
- 描述EZ开发板的基本性能指标。
- **1.3.2 系统硬件设计**
- **1.3.2.1 CPU与存储器模块**
- CPU为核心部件，存储器提供数据存储空间。
- **1.3.2.2 LCD显示模块**
- 提供用户界面显示功能。
- **1.3.2.3 串口模块**
- 用于数据通信。
- **1.3.2.4 电源模块**
- 为系统供电。
- **1.3.2.5 进入BOOTSTRAP电路模块**
- 负责启动过程。
- **1.3.3 TQFP和LQFP器件的焊接方法**
- 介绍两种封装形式的焊接技术。
- **1.3.4 硬件调试**
- 描述如何进行硬件调试的过程。
#### 二、操作系统
**2.1 基础知识**
- **2.1.1 操作系统功能**
- 操作系统作为硬件和软件之间的桥梁，提供资源管理和任务调度等功能。
- **2.1.2 操作系统发展史**
- 从批处理系统到现代操作系统的发展历程。
- **2.1.3 Linux与嵌入式Linux**
- Linux是一种免费开源的操作系统内核，而嵌入式Linux则是针对嵌入式系统优化的版本。
**2.2 操作系统内核**
- **2.2.1 内存管理**
- **2.2.1.1 内存管理功能**
- 分配和释放内存空间。
- **2.2.1.2 内存分割**
- 使用分区来管理内存资源。
- **2.2.1.3 虚拟内存**
- 扩展物理内存容量的技术。
- **2.2.1.4 Linux的内存管理机制**
- 详细介绍Linux内核中的内存管理实现。
- **2.2.2 进程与中断管理**
- **2.2.2.1 进程描述与控制**
- 进程是操作系统中的执行单元。
- **2.2.2.2 并发控制：互斥与同步**
- 保证多个进程间的正确协作。
- **2.2.2.3 并发控制：死锁处理**
- 避免多个进程因竞争资源导致无法继续执行的情况。
- **2.2.2.4 中断及中断处理**
- 处理外部事件的机制。
- **2.2.2.5 Linux的进程与中断管理机制**
- Linux内核如何管理和调度进程以及处理中断。
- **2.2.3 调度机制**
- **2.2.3.1 调度类型**
- 包括优先级调度、时间片轮转等算法。
- **2.2.3.2 单处理器调度**
- 在单个处理器上调度任务的方法。
- **2.2.3.3 多处理器调度**
- 在多处理器环境中如何有效分配任务。
- **2.2.3.4 实时调度**
- 保证关键任务在规定时间内完成。
- **2.2.3.5 Linux的调度机制**
- Linux内核中使用的调度策略和技术。
- **2.2.4 I/O设备**
- **2.2.4.1 I/O设备描述参数**
- 包括设备类型、地址等属性。
- **2.2.4.2 I/O技术的演变**
- 从简单的I/O操作到高级的I/O机制的发展。
- **2.2.4.3 I/O设备逻辑描述**
- 设备驱动程序如何与硬件交互。
- **2.2.4.4 I/O缓冲技术**
- 提高I/O操作的效率。
- **2.2.4.5 磁盘调度**
- 控制磁盘读写顺序的技术。
- **2.2.5 文件管理**
- **2.2.5.1 文件与文件系统**
- 文件系统的组织结构。
- **2.2.5.2 文件组织与访问**
- 文件存储的方式以及访问方法。
- **2.2.5.3 文件共享**
- 允许多个进程之间共享文件。
- **2.2.5.4 记录分块**
- 将文件划分为较小的块进行管理。
- **2.2.5.5 外围存储设备管理**
- 管理硬盘、闪存等设备。
- **2.2.5.6 Linux的文件系统管理**
- Linux如何管理文件系统。
**2.3 用户界面**
- **2.3.1 图形用户界面**
- **2.3.1.1 基本知识**
- GUI的基本组成部分和原理。
- **2.3.1.2 关键技术**
- 如何实现用户交互的功能。
- **2.3.2 智能化用户界面**
- **2.3.2.1 Agent技术**
- 代理技术在提高用户体验方面的作用。
- **2.3.2.2 Agent技术与用户界面的结合**
- 如何利用代理技术改进用户界面。
- **2.3.3 Linux下的用户界面**
- **2.3.3.1 X Window简介**
- X Window系统的架构和功能。
- **2.3.3.2 X服务器**
- X Server的职责和工作原理。
- **2.3.3.3 窗口管理器**
- 负责窗口布局和外观的软件。
#### 三、嵌入式Linux
**3.1 嵌入式Linux内核**
- **3.1.1 嵌入式Linux综述**
- 介绍嵌入式Linux的特点和发展现状。
- **3.1.2 uClinux**
- **3.1.2.1 uClinux的内存管理**
- 专门针对没有MMU的处理器优化。
- **3.1.2.2 uClinux内核结构**
- 描述uClinux的核心组成部分和工作机制。
通过上述总结，我们可以看到嵌入式系统的硬件构成和软件部分（操作系统）的基础知识，这对于初学者来说是一个很好的起点。无论是从硬件层面了解嵌入式系统的基本组成，还是深入学习操作系统的工作原理，这些内容都为后续的学习提供了坚实的基础。
