嵌入式系統(tǒng)的各種常見(jiàn)外設(shè)總結(jié)

xyd2018

背景
嵌入式系統(tǒng)中，硬件方面，有很多常見(jiàn)的外圍設(shè)備。
在此，專(zhuān)門(mén)整理一下。

什么是嵌入式系統(tǒng)中的外設(shè)
外設(shè)==外部設(shè)備==Peripheral
· 外部：主要指的是除了嵌入式系統(tǒng)中主要的CPU，即SoC，MCU等之外的
· 設(shè)備：某種硬件功能模塊

外設(shè)==接口
此處，所指的外設(shè)，也常被稱(chēng)為各種接口，硬件接口。
因?yàn)槭牵捍嬖趯?duì)應(yīng)的物理上的看得見(jiàn)的，以及那些屬于硬件內(nèi)部的肉眼不容易看見(jiàn)的，各種接口，通過(guò)對(duì)應(yīng)接口連接外部設(shè)備。

下面總結(jié)一下，常見(jiàn)的，有哪些外設(shè)。
嵌入式系統(tǒng)的各種常見(jiàn)的外設(shè)
AFE(Analog Front End)
一個(gè)模塊，包含了一堆的模擬電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的模擬方面的功能。
比如功放amplifiers, filters過(guò)濾器等等。
常常和數(shù)據(jù)采集，音頻等方面有關(guān)。

ADC/DAC
Analog Digital Converter/ Digital Analog Converter
模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器 / 數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器
在模擬和數(shù)字之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

比如：
常常ADC，用于外掛某種傳感器，然后通過(guò)ADC或DAC，轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后可以通過(guò)嵌入式SoC去讀取對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

CRC硬件模塊
當(dāng)然，CRC算法，是可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)的。
但是為了提高計(jì)算的效率，有時(shí)候可以利用已有的CRC模塊去實(shí)現(xiàn)CRC計(jì)算。

比如：
Using the CRC Module on the Flexis AC Family

CRC本身，又有一些細(xì)節(jié)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(guò)軟件配置

現(xiàn)在很多手機(jī)，如果號(hào)稱(chēng)支持USB Host，那么往往都是對(duì)應(yīng)的內(nèi)部硬件上有個(gè)USB OTG模塊的。

關(guān)于相關(guān)知識(shí)的整理，可參考：
【整理】關(guān)于安卓(Android)手機(jī)是否支持USB主機(jī)(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(shí)現(xiàn)視頻解碼
包括：
JPEG
VC1
WMV

視頻解碼方面，常常還會(huì)涉及到一個(gè)
pp：post processing，后處理
的功能。
比如圖像的混合，圖形的旋轉(zhuǎn)，等等。
也是通過(guò)硬件模塊去實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)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(guān)的內(nèi)容
比如：
Equalization均衡
等等。

時(shí)鐘Clock相關(guān)模塊：晶振Crystal，CCU
晶振，crystal，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘
然后用CCU，Clock Unit Control，去控制對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率，變高或變低，達(dá)到對(duì)應(yīng)的頻率
然后輸送給外設(shè)各個(gè)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(lèi)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(gè)LCDC

硬件加密模塊crypto
比如AES加密等等。

DMA
常見(jiàn)的接口之一。

GPIO
常見(jiàn)的接口之一。

I2C
常見(jiàn)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(gè)I2C

I2S
主要用于音頻。
往往和聲卡，音頻，有關(guān)。

之前轉(zhuǎn)載的帖子供參考：
I2S標(biāo)準(zhǔn)

IDE
IDE硬盤(pán)。
更多的用于PC端。
但是，偶爾也會(huì)遇到，嵌入式系統(tǒng)中掛IDE硬盤(pán)的。

Keyboard [Matrix]
嵌入式中的鍵盤(pán)，
主要指的是，
有限的幾個(gè)按鍵
所以往往是鍵盤(pán)矩陣Keyboard Matrix

之前折騰過(guò)，PC端的鍵盤(pán)，其本質(zhì)的原理是類(lèi)似的，也可以參考參考：
鍵盤(pán)Keyboard中的掃描碼Scan Code 通碼Make code 斷碼Break Code

Memory Controller：MPMC
內(nèi)存控制器MPMC
可以外掛各種存儲(chǔ)介質(zhì)
主要指的是SDRAM

Nor Flash
Flash本身，雖然分Nand Flash和Nor Flash但是，F(xiàn)lash這個(gè)詞，本身常常代表Nor Flash本身。

又分：Nor Flash有時(shí)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(huì)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(dá)到：
· 可以使得硬件工作穩(wěn)定和正常
· 可以實(shí)現(xiàn)功耗管理
· 正常電壓時(shí)，性能好，但是功耗大
· 低電壓時(shí)，功耗相應(yīng)降低，但是性能相對(duì)弱

wiki的解釋供參考：
http://en.wikipedia.org/wiki/Power_Management_Unit

實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC(Real Time Clock)RTC，常見(jiàn)的，嵌入式中的基本功能之一。斷電也可以正常運(yùn)行。

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

SD/MMC、SSP
也是常見(jiàn)接口之一。

Synchronous Serial Port
http://en.wikipedia.org/wiki/Synchronous_Serial_Port
SSP與SPI接口的區(qū)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(guān)的，但是支持觸摸。

TVOUT
顯示內(nèi)容輸出格式之一。
顯示到電視上。
包括對(duì)應(yīng)的PAL或NTSC等格式。

UART/RS232/串口

WatchDog看門(mén)口
簡(jiǎn)稱(chēng)WDT

JTAG
用于支持JTAG口去調(diào)試芯片
屬于調(diào)試方面的東西

Ethernet
網(wǎng)卡，以太網(wǎng)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(jié)
嵌入式系統(tǒng)，的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，往往，更多的時(shí)候，可能就是去學(xué)習(xí)和了解這些外設(shè)的工作原理，然后接著去實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)。這往往是常見(jiàn)的，典型的，嵌入式開(kāi)發(fā)，所要做的事情之一。

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