嵌入式作业1.1 嵌入式系统常用术语

列表罗列嵌入式系统常用术语（中文名、英文缩写、英文全称）。

目录

• 写在前面
• 一、嵌入式系统体系相关术语
  • 术语
  • 术语简介
• 二、与硬件相关的术语
  • 术语
  • 术语简介
• 三、与通信相关的术语
  • 术语
  • 术语简介
• 四、与功能模块相关的术语
  • 术语
  • 术语简介

写在前面

本课程使用的教材是来自苏州大学王宜怀教授的嵌入式技术基础与实践（第6版）

开发板：STM32L431微控制器

开发环境：苏州大学研发的IDE——AHL-GEC-IDE

参考资料下载：苏州大学嵌入式学习社区

一、嵌入式系统体系相关术语

术语

术语简介

• 嵌入式计算机系统：通常把满足海量高速数值计算的计算机称为通用计算机系统，而把嵌入实际应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。
  嵌入式系统的特点：直接面向控制对象；嵌入具体的应用产品中，而非以计算机的面貌出现；能在现场连续可靠地运行；体积小，应用灵活；突出控制功能，特别是对外部信息的捕捉与丰富的输入输出功能等。

• 嵌入式系统的操作系统：嵌入式系统的操作系统共分为三种——NOS、RTOS、EOS。

• 实时操作系统（RTOS）：面向微控制器的应用，一般选择 RTOS，如 RT-Thread、mbedOS、MQXLite、FreeRTOS、μCOS-Ⅲ 和 μCLinux等。

• 嵌入式操作系统（EOS）：面向应用处理器的应用，一般选择 EOS，如 Android、Linux、WindowsCE等。

• 中央处理器（CPU）：它是一台计算机的运算和控制核心。CPU 的主要功能是解释指令和处理数据，其内部含有运算逻辑部件，即算术逻辑运算单元（ALU）、寄存器部件和控制部件等。

• 微处理器（MPU）：我觉得可以称为集成电路处理器，其出现是集成电路发展的结果。现代的定义应该可以描述为集成化的 CPU 芯片（”微“是相对于初代冯·诺依曼计算机那种巨型计算机而言的，或者是相对于现代性能强悍的 CPU（PC上的）而言的）

• 单片机（SCM）：微控制器（MCU）与单片机（SCM）这两个术语的语义是基本一致的。

• 微控制器（MCU）：MCU 是单片微型计算机（单片机）的简称，早期英文名为 SCM，后来大多数称之为微控制器或嵌入式计算机。我国一般使用中文”单片机“一词，而缩写使用 MCU。
  MCU 的基本含义是：在一块芯片内集成了中央处理单元（CPU）、存储器（RAM/ROM等）、定时器/计数器及多种输入输出（I/O）接口的比较完整的数字处理系统。

  

• MPU vs MCU：MCU 集成了 ROM、RAM、定时器、并行空、串行口及其他各种功能模块等CPU外部资源，而 MPU 没有。

  

  图片来自网络^[1]

• 多媒体应用处理器（MAP）：MAP 是在低功耗CPU的基础上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路。与 MCU 相比，MAP 的最主要特点是：工作频率高；硬件设计更为复杂；软件开发需要选用一个嵌人式操作系统；计算功能更强；抗干扰性能较弱；较少直接应用于控制目标对象；

二、与硬件相关的术语

术语

术语简介

• 封装（Package）：集成电路的封装是指用塑料、金属或陶瓷等材料把集成电路封在其中。封装可以保护芯片，并使芯片与外部世界连接。常用的封装形式可分为通孔封装和贴片封装两大类。
• 通孔封装：通孔封装主要有单列直插、双列直插、Z 字形直插式封装等。
• 贴片封装：贴片封装主要有小外形封装、紧缩小外形封装、四方扁平封装、塑料薄方封装、塑料扁平组件式封装、插针网格阵列封装、球栅阵列封装等。
• 印制电路板（PCB）：是组装电子元件用的基板，是在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板，是电路原理图的实物化。PCB 的主要功能是提供集成电路等各种电子元器件固定、装配的机械支撑；实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接（信号传输）或电绝缘；为自动装配提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形等。
• 动态可读写随机存储器（DRAM）：由一个 MOS 管组成一个二进制存储位。MOS 管的放电导致表示 “1” 的电压会慢慢降低。一般每隔一段时间就要控制刷新信息,给其充电。DRAM 价格低，但控制烦琐,接口复杂。
• 静态可读写随机存储器（SRAM）：一般由 4 个或者 6 个 MOS 管构成一个二进制位。当电源有电时，SRAM不用刷新，可以保持原有的数据。
• 只读存储器（ROM）：数据可以读出，但不可以修改，所以称为只读存储器。通常存储一些固定不变的信息，如常数、数据、换码表、程序等。ROM 具有断电后数据不丢失的特点。ROM 有固定 ROM、可编程 ROM（即PROM）和可擦除 ROM（即EPROM）3种。
• 可编程只读存储器（PROM）：PROM 的编程原理是通过大电流将相应位的熔丝熔断，从而将该位改写成 0，熔丝熔断后不能再次改变，所以只改写一次。
• 可擦除可编程只读存储器（EPROM）：是可以擦除和改写的 ROM，它用 MOS 管代替了熔丝，因此可以反复擦除、多次改写。擦除是用紫外线擦除器来完成的，很不方便。有一种用低电压信号即可擦除的 EPROM 称为电可擦除 EPROM，简 EEPROM 或 E²PROM。
• 闪速存储器（Flash）：闪速存储器简称闪存，是一种新型快速的 E²PROM。由于工艺和结构上的改进，闪速存储器比普通的E²PROM 的擦除速度更快，集成度更高。闪存相对于传统的 E²PROM 来说，其最大的优点是系统内编程，也就是说不需要另外的器件来修改内容。闪存的结构随着时代的发展而有些变动，尽管现代的快速闪存是系统内可编程的，但仍然没有 RAM 使用起来方便。擦写操作必须通过特定的程序算法来实现。
• 模拟量：模拟量是指时间连续、数值也连续的物理量，如温度、压力、流量、速度、声音等。在工程技术上，为了便于分析，常用传感器、变换器将模拟量转换为电流、电压或电阻等电学量。
• 开关量：开关量是指一种二值信号，用两个电平（高电平和低电平）分别来表示两个逻辑值（逻辑1和逻辑0）。

三、与通信相关的术语

术语

术语简介

• 并行通信：并行通信是指数据的各位同时在多根并行数据线上进行传输的通信方式，数据的各位同时由源到达目的地;适合近距离、高速通信；常用的有4位、8位、16位、32位等同时传输。
• 串行通信：串行通信是指数据在单线（电平高低表征信号）或双线（差分信号）上，按时间先后一位一位地传送，其优点是节省传输线，但相对于并行通信来说，速度较慢。在嵌人式系统中，行通信一词一般特指用串行通信接口（UART）与 RS232 芯片连接的通信方式。SPI、I2C、USB 等通信方式也属于串行通信。
• 串行外设接口（SPI）：是一种串行通信方式，主要用于 MCU 扩展外围芯片。这些芯片可以是具有 SPI 接口的A/D转换、时钟芯片等。
• 集成电路互联（I2C）：总线是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线，有的书籍也记为 IIC 或 I²C，主要用于用户电路板内 MCU 与其外围电路的连接。
• 通用串行总线（USB）：是 MCU 与外界进行数据通信的一种新方式,其速度快、抗干扰能力强，在嵌入式系统中得到了广泛的应用。USB 不仅成为通用计算机上最重要的通信接口，也是手机、家电等嵌入式产品的重要通信接口。
• 控制器局域网：是一种全数字、全开放的现场总线控制网络，目前在汽车电子中应用最广。
• 边界扫描测试协议（JTAG）：是由国际联合测试行动组开发，对芯片进行测试的一种方式，可将其用于对 MCU 的程序进行载入与调试。JTAG 能获取芯片寄存器等内容，或者测试遵守 IEEE 规范的器件之间引脚的连接情况。
• 串行线调试（SWD）技术：使用2针调试端口，是 JTAG 的低针数和高性能替代产品，通常用于小封装微控制器的程序写入与调试。 SWD 适用于所有 ARM 处理器，兼容 JTAG。

四、与功能模块相关的术语

术语

术语简介

• 通用输入输出（GPIO）：即基本的输入输出,有时也称并行 I/O。作为通用输入引脚时，MCU 内部程序可以读取该引脚，知道该引脚是 “1”（高电平）或 “0”（低电平），即开关量输入。作为通用输出引脚时，MCU 内部程序向该引脚输出1（高电平）或0（低电平），即开关量输出。
• 模数转换（ADC）：ADC 的功能是将电压信号（模拟量）转换为对应的数字量。实际应用中，这个电压信号可能由温度、湿度、压力等实际物理量经过传感器和相应的变换电路转化而来。经过 ADC，MCU 就可以处理这些物理量。
• 数模转换（DAC）：DAC 的功能则是将数字量转换为电压信号（模拟量）。
• 脉冲宽度调制器（PWM）：是一个数模转换器，可以产生一个高电平和低电平之间重复交替的输出信号，这个信号就是 PWM 信号。
• 看门狗（Watch Dog）：是一个为了防止程序跑飞而设计的一种自动定时器。当程序跑飞时，由于无法正常执行清除看门狗定时器，看门狗定时器会自动溢出，使系统程序复位。
• 液晶显示（LCD）：是电子信息产品的一种显示器件，可分为字段型、点阵字符型、点阵图形型三类。
• 发光二极管（LED）：是一种将电流顺向通到半导体 PN 结处而发光的器件。常用于家电指示灯、汽车灯和交通警示灯。
• 键盘：是嵌入式系统中最常见的输人设备。识别键盘是否有效被按下的方法有查询法定时扫描法和中断法等。