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嵌入式硬件的组件和嵌入式系统
嵌入式系统板和冯·诺伊曼模型
在嵌入式设备上，所有的电子硬件都在一块板子上。其中嵌入式系统板和嵌入式系统模型的关系如图1-1所示；嵌入式系统板上的所有硬件都属于嵌入式系统模型的硬件层。
图1-1 嵌入式系统板和嵌入式系统模型的关系图
大多数电路板主要硬件组成可以分成5个主要类别。
1、中央处理器
2、存储器
3、输入设备
4、输出设备
5、数据通路/总线
这五类是基于
冯·诺依曼模型的最基本元素。由于嵌入式系统也属于计算机系统的一种，所以也可以用这个模型作为了解嵌入式设备的手段。如图1-2 嵌入式系统版的组织结构图，图中由硬件设备：主处理器、总线、内存、输入、输出组成。整个硬件原件处于嵌入式系统板当中，有输入设备将数据传输到内存当中，通过总线传输供主处理器使用，然后主处理器再将处理后的数据放入到内存当中输出。
图1-2 嵌入式系统版的组织结构图
虽然在实际情况当中，可能与图1-2 嵌入式系统版的组织结构图相差很大，但是其主要构成部分不会有太多的变化。例如图1-3 AMD半导体公司的X86参考板，其主要构成部分还是由CPU、I/O口、存储器以及总线构成；
图1-3 AMD半导体公司的X86参考板
图中主要部分通过刚才讲解的五元素来进行分解：
1、CPU：Geode
[email protected](x86)
2、存储器：ROM、SDRAM
3、输入/输出设备：输出设备：CS5535、音频解码器
4、总线：LPC、PCI
如图1-4、图1-5、图1-6所示，同时还有其他参考嵌入式设备的参考，绝大部分都可以拆分成五要素；
图1-4 Net Silicon公司的ARM7参考板图
图1-5 Ampro公司的MIPS参考板图
图1-6三菱公司的模拟电视参考板图
由此可以得出一个结论，在了解嵌入式设备的工作原理前，先提前了解其硬件构成部分，对后面的学习过程能够达到事半功倍的效果。
嵌入式系统板上的所有元件和冯·诺依曼的五要素都是由基本的电子设备（电阻、二极管、电容、电感、等）构成，因此从电子器件有源和无源的角度来区分元器件，可以将电子器件分为两大类：
1、有源：有能力产生、接受或存储的电子器件；
2、无源：只能接受或存储能源的电子器件，例如电阻、电容、电感等；
给硬件供电
要确定某一时刻电路板上功耗，必须准确计算出板子上所有元件的功率以及能量消耗。值得一提的是，
板子上的所有元件通常只能使用同一种类型的电源（AC/DC），因此AD/DC、DC/AC、AC/AC转换器在嵌入式设备上会经常遇到。由于交流电在生产和运输方面比直流要有明显的优势，所有我们一般家庭中插座的电源都是交流电，所以如果嵌入式设备需要连接插座使用，那么里面大概率会有一个DC/AC转换器元件。鉴于嵌入式设备需要具备便携式的特点，也可以通过放入干电池的方式再以变压器的方式将电压升上去，供嵌入式设备使用。一边电子元件需要电压在3.3V、5V、12V左右。
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