背景

嵌入式系統中，硬件方面，有很多常見的外圍設備。

在此，專門整理一下。

 

什么是嵌入式系統中的外設

外設==外部設備==Peripheral

· 外部：主要指的是除了嵌入式系統中主要的CPU，即SoC，MCU等之外的

· 設備：某種硬件功能模塊

 

外設==接口

此處，所指的外設，也常被稱為各種接口，硬件接口。

因為是：存在對應的物理上的看得見的，以及那些屬于硬件內部的肉眼不容易看見的，各種接口，通過對應接口連接外部設備。

 

下面總結一下，常見的，有哪些外設。 

嵌入式系統的各種常見的外設

 AFE(Analog Front End)

一個模塊，包含了一堆的模擬電路，實現對應的模擬方面的功能。

比如功放amplifiers, filters過濾器等等。

常常和數據采集，音頻等方面有關。

 

ADC/DAC

Analog Digital Converter/ Digital Analog Converter

模擬數字轉換器 / 數字模擬轉換器

在模擬和數字之間進行轉換。

 

比如：

常常ADC，用于外掛某種傳感器，然后通過ADC或DAC，轉換成對應的數字信號，然后可以通過嵌入式SoC去讀取對應的數據。

 

CRC硬件模塊

當然，CRC算法，是可以通過軟件實現的。

但是為了提高計算的效率，有時候可以利用已有的CRC模塊去實現CRC計算。

 

比如：

Using the CRC Module on the Flexis AC Family

 

CRC本身，又有一些細節劃分和叫法

比如：

CRC16-CCITT

CRC32

等等。

 

CAN

CAN總線接口。

比如：

http://www.freescale.com/zh-Hans/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MCF5227X

中就有：“FlexCAN”

比如：http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/family/32bit/architecture.html

就有：“2x CAN 2.0B Ports”

 

USB

USB Host：固定的作為USB的Host

USB Slave：固定的作為USB的Slave

USB OTG：即可以做Host，也可以做Slave，可以通過軟件配置

 

現在很多手機，如果號稱支持USB Host，那么往往都是對應的內部硬件上有個USB OTG模塊的。

 

關于相關知識的整理，可參考：

【整理】關于安卓(Android)手機是否支持USB主機(USB Host)功能

 

比如：

（1）

http://www.freescale.com/zh-Hans/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MCF5227X

中，就有：“USB OTG”（2）

http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/family/32bit/architecture.html

就有：“Full-speed USB Host/Device/OTG”

 

 

Video Codec視頻解碼

硬件實現視頻解碼

包括：

JPEG

VC1

WMV

 

視頻解碼方面，常常還會涉及到一個

pp：post processing，后處理

的功能。

比如圖像的混合，圖形的旋轉，等等。

也是通過硬件模塊去實現的，比軟件處理，效率更高，更快。

 

一些資料供參考：

Chapter 9. Pre- and Post-Processing

SAM9M10 Hardware Video Decoder Post Processing Engine Features

 

Audio Codec音頻解碼

硬件實現音頻解碼：

· AAC

· MP3

· WMA

· WMA8 + Microsoft PDDRM

· WMA9 + DRM10

· OGG

· WAV

音頻解碼，往往還涉及相關的內容

比如：

Equalization均衡

等等。

 

時鐘Clock相關模塊：晶振Crystal，CCU

晶振，crystal，產生對應的時鐘

然后用CCU，Clock Unit Control，去控制對應的時鐘頻率，變高或變低，達到對應的頻率

然后輸送給外設各個模塊。

 

LCDC(LCD Controler)

LCD的controller，LCD的控制器 ，LCD顯示屏的控制器

可以支持外接很多種不同類型的顯示屏。

 

比如：

http://www.freescale.com/zh-Hans/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MCF5227X

中，就有個LCDC

 

硬件加密模塊crypto

比如AES加密等等。

 

DMA

常見的接口之一。

 

GPIO

常見的接口之一。

 

I2C

常見的接口之一。

 

I2C

比如：

http://www.freescale.com/zh-Hans/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MCF5227X

中，就有個I2C

 

I2S

主要用于音頻。

往往和聲卡，音頻，有關。

 

之前轉載的帖子供參考：

I2S標準

 

IDE

IDE硬盤。

更多的用于PC端。

但是，偶爾也會遇到，嵌入式系統中掛IDE硬盤的。

 

Keyboard [Matrix]

嵌入式中的鍵盤，

主要指的是，

有限的幾個按鍵

所以往往是鍵盤矩陣Keyboard Matrix

 

之前折騰過，PC端的鍵盤，其本質的原理是類似的，也可以參考參考：

鍵盤Keyboard中的掃描碼Scan Code 通碼Make code 斷碼Break Code

 

Memory Controller：MPMC

內存控制器MPMC

可以外掛各種存儲介質

主要指的是SDRAM

 

Nor Flash

Flash本身，雖然分Nand Flash和Nor Flash但是，Flash這個詞，本身常常代表Nor Flash本身。

 

又分：Nor Flash有時候也是指的是EEPROM比如

http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/family/32bit/architecture.html

就有：“Up to 512 KB Flash”

 

Nand Flash

Nand Flash中可能會涉及到bch算法。

 

電源管理PMU

Power Management Unit

用于管理電源的。

可以控制各種硬件模塊的電源，的電壓，以達到：

· 可以使得硬件工作穩定和正常

· 可以實現功耗管理

· 正常電壓時，性能好，但是功耗大

· 低電壓時，功耗相應降低，但是性能相對弱

 

wiki的解釋供參考：

http://en.wikipedia.org/wiki/Power_Management_Unit

 

實時時鐘RTC(Real Time Clock)RTC，常見的，嵌入式中的基本功能之一。斷電也可以正常運行。

 

比如：

http://www.freescale.com/zh-Hans/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MCF5227X中，就有個RTC

 

SD/MMC、SSP

也是常見接口之一。

 

Synchronous Serial Port

http://en.wikipedia.org/wiki/Synchronous_Serial_Port

SSP與SPI接口的區別是什么？

http://zhidao.baidu.com/question/247087991.html

 

Touch Panel觸摸屏

也是屬于顯示屏相關的，但是支持觸摸。

 

TVOUT

顯示內容輸出格式之一。

顯示到電視上。

包括對應的PAL或NTSC等格式。

 

UART/RS232/串口

 

WatchDog看門口

簡稱WDT

 

JTAG

用于支持JTAG口去調試芯片

屬于調試方面的東西

 

Ethernet

網卡，以太網卡比如：

http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/family/32bit/architecture.html

就有：“10/100 Ethernet MAC with MII/RMII Interfaces”

 

總結

嵌入式系統，的開發過程中，往往，更多的時候，可能就是去學習和了解這些外設的工作原理，然后接著去實現對應的驅動。這往往是常見的，典型的，嵌入式開發，所要做的事情之一。