1.4 本章总结¶

与其他计算机系统相比，嵌入式计算机系统是多样的，系统开发者的分工也不像其他计算机系统那么明显，系统硬件工程师需具备嵌入式系统软件开发能力，系统软件工程师也需要掌握一定的硬件知识。模糊的软硬件界线主要受嵌入式计算机系统的非标特性所影响，非标的硬件和输入/输出外设、非标的OS和软件等，多样性的外设甚至需要掌握跨学科的知识才能更好地工作。

但是嵌入式计算机系统的软硬件开发仍具备较统一的方法和流程。本章根据冯.诺伊曼的计算机模型：CPU、存储器和输入/输出等三个部分认识桌面计算机的主板，以及嵌入式计算机系统“主板”——微控制器。微控制器是芯片级的计算机“主板”，其程序存储器和内存(数据存储器)资源非常有限，但具有丰富的可编程I/O引脚用于连接各种非标的输入/输出外设。嵌入式计算机系统由微控制器芯片、输入/输出外设接口电路、供电电源等单元组成的一块或多块印刷电路板，嵌入式计算机系统的硬件开发者需要具备数字和模拟电路知识、电路设计和分析能力、功能性电子元件知识、计算机原理相关的知识、微控制器及其体系架构知识、计算机接口及其应用知识、电子CAD能力、传感器和执行器的原理及其相关理化知识和材料知识、产品设计能力等等。嵌入式计算机系统软件开发需要交叉开发工具链将工作效率较高的高级语言程序转换成机器语言程序。高级编程语言包括图形化语言、代码编程语言，代码语言又分为编译型语言和解释型语言。编译型语言的源码程序必须与第三方程序库一起由编译器、汇编器处理成完整的机器语言程序(二进制文件)并使用专用的下载工具下载到微控制器的FalshROM 中才能被CPU执行；嵌入式计算机系统必须预装脚本解释器，然后才能逐行地执行脚本语言(解释型编程语言)程序。

通过本章学习，我们初步了解嵌入式计算机系统的特点，软硬件开发方法和流程，以及相关的软硬件工具。

本书导读

微控制器的体系架构及其工作环境和工作原理：第2章

嵌入式计算机系统的软件开发模式和开发环境：第3章

嵌入式计算机系统的功能外设接口设计：第4、5、6章

异步串行通讯(最低成本的系统级通讯接口和通讯协议)：第7章

近距离低功耗的IoT接口——蓝牙和无线电通讯接口及其协议：第8章

局域网和宽带级IoT接口——WiFi和Ethernet：第9章

嵌入式计算机系统的研发属于跨学科性问题，任何一本参考书都只能限于有限视角和部分领域，拓展阅读不仅有助于理解本书的内容也有助于提升嵌入式计算机系统的研发能力。建议的拓展阅读内容如下，但不限于这些内容。

拓展阅读的内容类别

ARM、RISC-V、MIPS系列微控制器架构类

计算机系统原理、组成与设计类

计算机接口设计类

计算机编程语言类

软件工程和程序设计模式类

网络协议、IoT编程和应用类

编译原理类

操作系统及其原理类

传感器及其原理和应用类

电子CAD类