理解嵌入式之学习笔记一

好吧，终于有决心写一写我对这个领域的一点认识了，初入行不久，理解还有限。
嵌入式粗略的来看，可以分为嵌入式软件和嵌入式硬件，其中软件的工作就是想办法在已经搭好的硬件平台上开发软件，是其稳定高效的完成需要的功能；嵌入式硬件就是搭建硬件平台，这包括一些芯片选型和布线等，要考虑一些匹配和电磁兼容等。
文中，嵌入式和嵌入式系统指的是同一个意思。
嵌入式到底是什么？说白了就是一台专用于某种场合的计算机，其CPU根据应用场合的不同在选型的时候要考虑到功耗，稳定性，成本等，以最低的价格可靠的完成任务是嵌入式系统的追求。和通用计算机比较起来，它要实现的功能很有针对性，也很有局限性，不需要那么高的计算能力，满足要求即可，还要便宜。如果和51单片机比较一下，他们有很多相似性， 都是一种专用的计算机，大的区别有两点：一是，51单片机只是一个CPU，用户要单独配置外围IO（输入输出）接口芯片，嵌入式芯片ARM通常不需要这么做，因为某个厂商推出的一个ARM芯片，它本身就集成了CPU和IO口。另外一点，ARM可以运行操作系统，而51不行，原因在于ARM芯片带有内存管理单元，而51没有，内存管理单元是操作系统必需的，而且ARM的速度也比51快。
简单介绍一下ARM到底是什么？它通常指的是一款芯片，当然它还有其它含义。英国一家叫（advanced risc machine）的公司，专门设计这种芯片的内核，并出售自己的设计方案，本身并不生产芯片。芯片厂家在购买了他们设计的内核方案以后，再根据特定的需求（比如专用于网络），结合一定的IO功能，最后生产出一种可以出售的ARM芯片。也就是说一个市场上出售的ARM芯片，它不仅仅是一个CPU，还集成一些IO口。这些IO口有个统称，叫GPIO，意思是通用可编程IO接口，可以编程控制各个IO口的功能。很多人会听说：什么华为啊，高通啊，联发科啊等等，他们的芯片都是基于ARM内核的。是的，他们生产出来的芯片，其CPU部分就是根据（advanced risc machine）公司设计的内核生产的。很多人可能听说过ARM 9或者Cortex A8等等，这指的是（advanced risc machine）公司设计的不同内核版本。其中ARM 9 就包括多种系列，各有一些特点。那么Cortex 又是什么鬼？（advanced risc machine）公司在推出了ARM 11这个系列以后，就不再以ARM命名了，没有ARM 12，用Cortex 来命名，也就是说凡是Cortex系列的芯片，都是ARM 11版本以后的。Cortex 又分为三个系列 Cortex-A，Cortex-R，Cortex-M，针对不同应用场合而设计的，功能和特点有差异。
常常还有一个说法，“ARM架构”。这是什么意思？所谓ARM架构是针对ARM的指令集来说的和ARM内核版本是不同的东西，例如，ARM 9系列的一部分和ARM 10系列都支持ARM v5架构，也就是说他们采用的是一样的指令集。每一个版本的ARM架构，都修改了一小部分指令，向下兼容。ARM采用的是RISC指令集，这个东西的中文意思是，精简指令集，说白了，就是每一条汇编指令都可以在4个左右的CPU时钟周期内执行完，这样一段程序需要多久能执行完，是可预测的。对于一些实时性要求比较高的场合，程序的响应时间是需要有一定的把控的。而相比之下，还有一种指令集，CISC，即复杂指令集。Intel的CPU支持的汇编指令就是这样的指令，它不保证所有的指令都在某几个时钟周期内完成，但是对于对实时性要求不要的通用操作系统来说，这没有什么影响，反而因为某些指令的强大，比如单个指令就可以完成复杂的功能而提高了效率，尽管它可能执行时间要相对长一点。
先写这些吧...待续，文中有不当的表述，欢迎留言批评指正。