2024年5月19日发(作者：)
嵌入式系统设计的基础知识
嵌入式系统是指嵌入到其他设备中，完成特定功能的计算机系
统。常见的嵌入式系统包括智能手机、数字电视机顶盒、汽车电
子、工业自动化等领域。因为嵌入式系统通常空间、能耗、成本
要求都非常严苛，所以它们和通用计算机相比有很多不同之处。
本文将从嵌入式系统设计的角度，介绍嵌入式系统设计的基础知
识。
一、嵌入式系统的硬件设计基础知识
嵌入式系统的硬件设计是指对嵌入式系统的各个硬件组成部分
进行设计、选型、集成、排布的过程。嵌入式系统的硬件设计必
须考虑以下几个方面。
1.芯片选型
单片机（MCU）是嵌入式系统常用的芯片，由于嵌入式系统对
芯片的集成度要求很高，常用的MCU都集成了很多模拟和数字外
设如模数转换器（ADC）、通用异步收发器（UART）、同步串
行收发器（SPI）、I2C接口等，可以很方便地与外部设备进行通
讯。当然，其他器件如FPGA、DSP等也可以作为嵌入式系统的
芯片。
2.电源选择
嵌入式系统的电源选择不仅要考虑芯片的输入电压特性，还要
考虑嵌入式系统的整体功耗和稳定性，特别是对于多电压需求的
系统更要注意电源的设计。
3.尺寸和布局
嵌入式系统的尺寸和布局既要考虑外部尺寸限制，又要考虑内
部线路的布局和信号的传输特性。因为一旦系统原型被制作出来，
改动就会变得十分困难，这就要求硬件设计人员对布局的精确把
握和对参数的准确计算。
4.时钟电路
嵌入式系统内的各个部件需要同步，通常需要一个精确的时钟
电路驱动。在时钟电路的设计中，要考虑功耗、抗干扰性等因素。
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