淺談系統(tǒng)軟件設計之基于ARM嵌入式軟硬件系統(tǒng)設計論文

時間：2022-08-22 04:10:31 電腦知識我要投稿

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　　摘要：近年來，信息技術和計算機技術的發(fā)展越來越快，已經廣泛應用在社會生產的各個領域，嵌入式系統(tǒng)是信息處理技術和計算機技術相結合的產物，基于ARM嵌入式軟硬件系統(tǒng)有系統(tǒng)精煉簡潔、針對性強、功能強大、程序質量高、系統(tǒng)可靠性強等特點，下面就基于ARM的嵌入式軟硬件系統(tǒng)設計進行分析。

淺談系統(tǒng)軟件設計之基于ARM嵌入式軟硬件系統(tǒng)設計論文

　　關鍵詞：ARM;嵌入式軟硬件系統(tǒng);設計

　　隨著計算機技術和信息處理技術的飛速發(fā)展，嵌入式軟硬件系統(tǒng)在社會各個領域的應用越來越廣泛。基于ARM的嵌入式軟硬件系統(tǒng)是一種比較特殊的計算機系統(tǒng)，具有系統(tǒng)精煉簡潔、針對性強、功能強大、程序質量高、系統(tǒng)可靠性強等特點，能極大的提高系統(tǒng)處理效率。

　　1 基于ARM嵌入式軟硬件系統(tǒng)的理論概述

　　1.1 ARM架構

　　ARM是一種精簡的指令集機器，基于ARM架構的產品具有功耗小、質量優(yōu)越、價格低廉的特點，如RISC處理器，在教育多媒體、嵌入式控制、DSP等領域中有十分廣泛的應用。基于ARM體系結構的32位嵌入式RISC微處理器結構具有良好的節(jié)能效果，特別適合移動通訊領域設計。

　　1.2 嵌入式系統(tǒng)

　　嵌入式系統(tǒng)主要由輸入軟件、處理器、存儲器、輸出軟件等構成，其中處理器是嵌入式系統(tǒng)的關鍵部位，目前，全球共有上千種嵌入式處理器，并且每種處理器都有自身的優(yōu)勢及不足。對嵌入式系統(tǒng)而言，處理器的關鍵特性是性能高、能耗小、成本低;存儲器是嵌入式系統(tǒng)的另一大重要部分，其穩(wěn)定性及容量大小對嵌入式系統(tǒng)的正常運行有很大的影響，因此，在進行嵌入式系統(tǒng)設計時，要選擇與嵌入式系統(tǒng)處理器相匹配的存儲器，從而確保嵌入式系統(tǒng)的正常運行。

　　2 基于ARM的嵌入式軟硬件系統(tǒng)設計

　　在嵌入式系統(tǒng)中，系統(tǒng)硬件是系統(tǒng)軟件和程序運行、操作的基礎，只有確保硬件設計的合理性，才能為嵌入式系統(tǒng)的正常運行提供保障，下面就嵌入式系統(tǒng)硬件設計及軟件設計進行分析。

　　2.1 硬件設計

　　2.1.1 處理器設計

　　ARM嵌入式處理器具有體積小、消耗資源少、質量好等特點，因此，在各種網絡產品以及數字產品中有十分廣泛的應用。處理器是嵌入式系統(tǒng)正常運行的關鍵部分，在進行嵌入式系統(tǒng)出處理器設計時，必須確保其綜合性能以及質量符合相關規(guī)定，并且要將處理器冗余部分去除，從而有效地提高系統(tǒng)的運行性能。

　　2.1.2 外圍接口設計

　　在進行嵌入式處理系統(tǒng)硬件設計時，要選擇合理的器件，確保各個器件之間的良好連接，為各器件之間的良好配合提供保障，提高系統(tǒng)硬件的有效性。在進行嵌入式系統(tǒng)外圍接口設計時，要保證外圍接口的靈活多變，并且外圍接口要符合嵌入式系統(tǒng)小型化的特點，只有這樣才能為系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性、可靠性提供保障。對于嵌入式系統(tǒng)，要實現外圍接口和處理器之間的無縫連接，并簡化外圍電路，這樣不僅能減小整個系統(tǒng)的體積，還能有效地降低系統(tǒng)的設計成本。

　　2.1.3 針對性設計

　　在進行嵌入式系統(tǒng)設計時，需要根據項目的實際情況以及用戶的實際需求進行，因此，整個設計過程要針對其設計目標開展，只有這樣才能為嵌入式系統(tǒng)的設計提供指導。由于系統(tǒng)設計是一個長期性工作，因此，在設計過程中，設計人員要對軟件更新、系統(tǒng)升級等因素進行充分考慮，并在針對性設計前，對相應的程序進行仿真運行，在不斷調試中，確保嵌入式系統(tǒng)能滿足用戶的需求。

　　2.2 嵌入指紋識別模塊及軟件設計

　　在嵌入式系統(tǒng)設計過程中，要在硬件設計的基礎上，通過串口嵌入指紋識別模塊，從而為系統(tǒng)的正常通信提供保障。選用的指紋識別模塊需要具有良好的光學傳感功能，如Flash芯片、DSP處理器等，指紋識別模塊的主要功能有指紋圖像處理、模板匹配、模板提取、模板保持、指紋搜索等。嵌入式系統(tǒng)程序主要由管理和通訊兩大部分組成，以指紋識別模塊的相關協(xié)議為主，對其進行編寫，不僅能接收、校驗相關數據，還能在數據庫中添加用戶信息。通過LCD液晶顯示和鍵盤，能對現場情況進行直接控制，從而確保系統(tǒng)的持續(xù)運行。

　　2.3 嵌入式系統(tǒng)的軟、硬件協(xié)同設計

　　在進行嵌入式系統(tǒng)設計時，需要對系統(tǒng)的硬件、軟件進行詳細的分析和設計，一般情況下，在設計過程中，需要將系統(tǒng)的硬件和軟件看成一個整體，但在初期設計過程中，需要對系統(tǒng)的硬件功能和軟件功能進行詳細的劃分，并將其相應功能區(qū)域固定好，這樣才能確保嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件的良好組合，才能充分發(fā)揮整個系統(tǒng)的功效。在這個過程中，還需要進行嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件的協(xié)同設計，從而確保系統(tǒng)硬件和軟件獲得最佳效益。

　　3 結語

　　嵌入式系統(tǒng)設計一項復雜的工程，基于ARM嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設計和整個系統(tǒng)的設計有很大的關聯(lián)，隨著信息技術的持續(xù)發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)結構的應用將會越來越廣泛，因此，做好嵌入式系統(tǒng)的設計工作是十分重要的。

　　參考文獻

　　[1]李登科.基于ARM的嵌入式系統(tǒng)硬件設計探究[J].中國電子商務,2011(3):259.

　　[2]劉芳宇.基于ARM嵌入式

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