嵌入式系统的各种常见外设总结

电路

背景
嵌入式系统中，硬件方面，有很多常见的外围设备。
在此，专门整理一下。什么是嵌入式系统中的外设
外设==外部设备==Peripheral
· 外部：主要指的是除了嵌入式系统中主要的CPU，即SoC，MCU等之外的
· 设备：某种硬件功能模块外设==接口
此处，所指的外设，也常被称为各种接口，硬件接口。
因为是：存在对应的物理上的看得见的，以及那些属于硬件内部的肉眼不容易看见的，各种接口，通过对应接口连接外部设备。下面总结一下，常见的，有哪些外设。
嵌入式系统的各种常见的外设
AFE(Analog Front End)
一个模块，包含了一堆的模拟电路，实现对应的模拟方面的功能。
比如功放amplifiers, filters过滤器等等。
常常和数据采集，音频等方面有关。ADC/DAC
Analog Digital Converter/ Digital Analog Converter
模拟数字转换器 / 数字模拟转换器
在模拟和数字之间进行转换。比如：
常常ADC，用于外挂某种传感器，然后通过ADC或DAC，转换成对应的数字信号，然后可以通过嵌入式SoC去读取对应的数据。CRC硬件模块
当然，CRC算法，是可以通过软件实现的。
但是为了提高计算的效率，有时候可以利用已有的CRC模块去实现CRC计算。
比如：Using the CRC Module on the Flexis AC Family
CRC本身，又有一些细节划分和叫法比如：
CRC16-CCITT
CRC32
等等。

CAN
CAN总线接口。
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：固定的作为USB的Host
USB Slave：固定的作为USB的Slave
USB OTG：即可以做Host，也可以做Slave，可以通过软件配置
现在很多手机，如果号称支持USB Host，那么往往都是对应的内部硬件上有个USB OTG模块的。关于相关知识的整理，可参考：【整理】关于安卓(Android)手机是否支持USB主机(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视频解码硬件实现视频解码
包括：
JPEG
VC1
WMV
视频解码方面，常常还会涉及到一个pp：post processing，后处理
的功能。
比如图像的混合，图形的旋转，等等。
也是通过硬件模块去实现的，比软件处理，效率更高，更快。
一些资料供参考：Chapter 9. Pre- and Post-Processing
SAM9M10 Hardware Video Decoder Post Processing Engine Features
Audio Codec音频解码硬件实现音频解码：
· AAC
· MP3
· WMA
· WMA8 + Microsoft PDDRM
· WMA9 + DRM10
· OGG
· WAV
音频解码，往往还涉及相关的内容
比如：
Equalization均衡
等等。时钟Clock相关模块：晶振Crystal，CCU
晶振，crystal，产生对应的时钟
然后用CCU，Clock Unit Control，去控制对应的时钟频率，变高或变低，达到对应的频率
然后输送给外设各个模块。LCDC(LCD Controler)
LCD的controller，LCD的控制器，LCD显示屏的控制器
可以支持外接很多种不同类型的显示屏。比如：
http://www.freescale.com/zh-Hans/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MCF5227X
中，就有个LCDC
硬件加密模块crypto比如AES加密等等。

DMA
常见的接口之一。

GPIO
常见的接口之一。

I2C
常见的接口之一。

I2C
比如：
http://www.freescale.com/zh-Hans/webapp/sps/site/prod_summary.jsp?code=MCF5227X
中，就有个I2C

I2S
主要用于音频。
往往和声卡，音频，有关。

之前转载的帖子供参考：
I2S标准

IDE
IDE硬盘。
更多的用于PC端。
但是，偶尔也会遇到，嵌入式系统中挂IDE硬盘的。

Keyboard [Matrix]
嵌入式中的键盘，
主要指的是，
有限的几个按键
所以往往是键盘矩阵Keyboard Matrix

之前折腾过，PC端的键盘，其本质的原理是类似的，也可以参考参考：
键盘Keyboard中的扫描码Scan Code 通码Make code 断码Break Code

Memory Controller：MPMC
内存控制器MPMC
可以外挂各种存储介质
主要指的是SDRAM

Nor Flash
Flash本身，虽然分Nand Flash和Nor Flash但是，Flash这个词，本身常常代表Nor Flash本身。

又分：Nor Flash有时候也是指的是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中可能会涉及到bch算法。

电源管理PMU
Power Management Unit
用于管理电源的。
可以控制各种硬件模块的电源，的电压，以达到：
· 可以使得硬件工作稳定和正常
· 可以实现功耗管理
· 正常电压时，性能好，但是功耗大
· 低电压时，功耗相应降低，但是性能相对弱

wiki的解释供参考：
http://en.wikipedia.org/wiki/Power_Management_Unit

实时时钟RTC(Real Time Clock)RTC，常见的，嵌入式中的基本功能之一。断电也可以正常运行。

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

SD/MMC、SSP
也是常见接口之一。

Synchronous Serial Port
http://en.wikipedia.org/wiki/Synchronous_Serial_Port
SSP与SPI接口的区别是什么？
http://zhidao.baidu.com/question/247087991.html

Touch Panel触摸屏
也是属于显示屏相关的，但是支持触摸。

TVOUT
显示内容输出格式之一。
显示到电视上。
包括对应的PAL或NTSC等格式。

UART/RS232/串口

WatchDog看门口
简称WDT

JTAG
用于支持JTAG口去调试芯片
属于调试方面的东西

Ethernet
网卡，以太网卡比如：
http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/family/32bit/architecture.html
就有：“10/100 Ethernet MAC with MII/RMII Interfaces”

总结
嵌入式系统，的开发过程中，往往，更多的时候，可能就是去学习和了解这些外设的工作原理，然后接着去实现对应的驱动。这往往是常见的，典型的，嵌入式开发，所要做的事情之一。以下课程可免费试听C语言、电子、PCB、STM32、Linux、FPGA、JAVA、安卓等。想学习的你和我联系预约就可以免费听课了Q/Q/3/5/2/4/6/5/9/0/8/8 TEL/1/7/3/1/7/9/5/1/9/0/8

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