系统操作和维护

一种ARM架构芯片的软硬件组成

ARM架构芯片的硬件和软件是芯片系统中相互依赖的两个部分。

1.五金器具

主控CPU:

计算和控制核心。基带芯片的基本架构采用微处理器数字信号处理器(DSP)的结构。微处理器是整个芯片的控制中心，会运行实时嵌入式操作系统(如Nucleus PLUS)。DSP子系统负责基带处理。

应用处理器可以包括多个微处理器以及GPU。

微处理器是不同系列ARM(或x86架构)的产品，可以是64位，也可以是32位。处理器通过一条“内部总线”连接CPU的所有单元，其位宽可以是8-64位。

总线：

计算机的总线按功能可分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用于传输数据、数据地址和控制信号。

CPU的内部部件通过内部总线互连，外部总线是CPU、存储器、输入输出设备传递信息的公共通道，主机的所有部件都通过总线连接。

外部设备通过相应的接口电路与外部总线连接，形成硬件系统。外部总线通过总线接口单元BLU与CPU相连。

片上总线标准高级微控制器总线结构AMBA定义了高性能嵌入式微控制器的通信标准。

定义了三组总线：AHB(AMBA高性能总线)、ASB(AMBA系统总线)和APB(AMBA外围总线)。

AHB总线用于高性能和高时钟频率的模块。AHB为高性能处理器、片内存储器和片外存储器提供接口，并桥接慢速外设。DMA、DSP和主存储器连接到AHB。

ASB总线主要用于高性能系统模块。ASB是一种可选的系统总线，可在芯片设计中用于AHB不需要的高性能特性。

APB总线用于为慢速外设提供总线技术支持。

APB是一种优化、低功耗和简化的接口总线，可以支持许多不同的慢速外设。因为APB是ARM提出的第一个总线接口，APB可以桥接ARM系统中的每一条系统总线。

外围I/O端口和扩展总线：

GPIO通用端口、UART串口、I2C、SPI、SDIO、USB等。以及CPU与外部芯片、器件之间，以及两个CPU(如基带处理器、应用处理器)之间的通信接口。

一般来说，芯片会支持多种接口，设计一个通用的软件驱动的平台驱动程序。

存储组件和存储管理设备：

Rom、Ram、Flash和控制器。处理器系统可以包含许多类型的存储组件，例如闪存、SRAM、SDRAM、ROM和用于提高系统性能的高速缓存等。不同的芯片会采用不同的存储控制组合。

外围设备：

电源和功耗管理、复位电路和看门狗定时复位电路(前者是系统上电操作，后者是复位或超时错误操作)、时钟和计数器、中断控制器、DMA、输入/输出(如键盘、显示器等)。)、相机等。

2.软件芯片上的软件主要包括引导代码、操作系统、应用程序和硬件固件。

引导程序引导设备的启动，引导程序是设备上电后，操作系统内核运行前运行的一个小程序。

通过这个小程序，我们可以初始化硬件设备，建立内存空间的映射，从而使系统的软硬件环境达到合适的状态，为最终调用操作系统内核准备正确的环境。

操作系统是管理和控制计算机硬件和软件资源的计算机程序。它的五个管理功能是：

1处理器管理，主要包括进程控制、同步、通信和调度。

2内存管理，主要包括内存分配、保护和扩展、地址映射。

3.设备管理，主要包括设备的配置和处置。

4 .文件管理，主要包括文件存储空间管理、目录管理、文件读写和保护。

5.作业管理，主要包括任务、界面管理、人机交互、语音控制和虚拟现实。

应用处理器上的操作系统有Android、IOS等。不用说；基带处理器将运行RTOS(如Nucleus PLUS)来管理整个基带系统上的任务和组件之间的通信。

应用程序是在操作系统上开发和运行的程序，目的是完成某项任务或几项特定任务。

在应用处理器上，结合操作系统API和库函数，用户可以开发各种应用；基带处理器一般只有少量必要的软件支持。

硬件固件简化了软件和硬件之间的交互，使硬件更容易操作。

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