嵌入式系统基本组成是指嵌入式系统的内部结构和功能,以及与外部设备的连接方式。嵌入式系统基本组成可以从四个层次来考虑:硬件层、中间层、软件层和功能层。
- 硬件层:硬件层主要包含了嵌入式系统中必要的硬件设备,如嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM等)、设备IO接口等。嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心部分,它可以执行指令集和控制数据流。存储器是嵌入式系统的数据存放部分,它可以存储程序代码和数据。设备IO接口是嵌入式系统的外部通信部分,它可以与外部设备进行数据交换,如A/D、D/A、I/O等。
- 中间层:中间层也称为硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)或板级支持包(Board Support Package,BSP),它是硬件层与软件层之间的部分,负责将上层软件与底层硬件分离开来,使上层软件开发人员无须关心底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
- 软件层:软件层由嵌入式操作系统(Embedded Operation System,EOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。EOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台,它负责嵌入式系统的资源管理、任务调度、内存管理、文件管理等功能。文件系统是嵌入式系统的数据管理部分,它负责文件的存储、检索、更新等功能。GUI是嵌入式系统的人机交互部分,它负责提供友好的图形界面和操作方式。网络系统是嵌入式系统的通信部分,它负责提供网络协议栈和网络服务。
- 功能层:功能层也称为应用软件层,它是由基于EOS开发的应用程序组成,运行在EOS之上,一般情况下与EOS是分开的。应用软件用来实现对被控制对象的控制功能,如智能家居、工业控制、交通管理等。