目录

一、嵌入式系统组成

（1）嵌入式处理器

（2）支撑硬件

（3）嵌入式操作系统

（4）支撑软件

（5）应用软件

二、嵌入式系统特性

三、嵌入式系统分类与分层结构

1.分类

2.嵌入式软件的五层架构深入解析

（1）硬件层（Hardware Layer）

（2）抽象层（Hardware Abstraction Layer, HAL）

（3）操作系统层（RTOS/Embedded OS Layer）

（4）中间件层（Middleware Layer）

（5）应用层（Application Layer）

总结：五层架构优势

四、嵌入式软件特点

五、嵌入式软件开发流程特征

六、DO-178B 安全认证标准

1.三大核心组成：

2.安全等级分级（A-E）：

七、DO-178B 与 CMMI 对比

八、M2M 与 NPU 技术介绍

1. M2M（Machine to Machine）系统构成：

2.NPU（Neural Processing Unit）

嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，并将可配置与可裁剪的软硬件集成于一体的专用计算机系统。它需要满足功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面的严格要求。

嵌入式系统一般由以下组成部分构成：

一、嵌入式系统组成

（1）嵌入式处理器

具备抗高温、寒冷、电磁干扰等能力。根据环境需求分为民用、工业和军用档次。强调低功耗、小体积。

（2）支撑硬件

包括存储器、定时器、总线、IO 接口、专用硬件等外围系统。

（3）嵌入式操作系统

运行于嵌入式平台之上，具备实时性、可裁剪性、安全性等特征。

（4）支撑软件

为开发与运行提供调试、库函数、服务支持等功能。

（5）应用软件

为实现特定目标而开发的功能模块或服务逻辑。

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二、嵌入式系统特性

1.专用性强：面向特定应用，强调定制。

2.技术融合性强：集成计算机、通信、电子等多领域技术。

3.软件为主，软硬一体：可根据应用灵活设计裁剪。

4.资源受限：通常仅处理少量专一任务。

5.程序固化存储：代码常存于 Flash、ROM 中。

6.需专用开发环境：开发者使用宿主机进行开发与调试。

7.体积小、成本低、实时性强。

8.高安全性与高可靠性要求。

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三、嵌入式系统分类与分层结构

1.分类

• 实时性：

  • 强实时系统

  • 弱实时系统

• 安全性：

  • 安全攸关系统

  • 非安全攸关系统

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2.嵌入式软件的五层架构深入解析

嵌入式系统为了实现从底层硬件控制到上层应用服务的分层解耦，通常采用五层软件架构模型。这种架构便于模块化设计、软硬件解耦、功能扩展与测试维护。

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（1）硬件层（Hardware Layer）

作用：

提供嵌入式系统运行的物理平台与计算能力。

组成：

• 处理器（MCU/MPU/NPU/FPGA）

• 存储器（ROM、RAM、Flash）

• 外设接口（GPIO、ADC、DAC、PWM）

• 通信接口（UART、SPI、I2C、CAN、USB、Ethernet）

• 其他电路：电源、时钟、电平转换、传感器模块等

开发关注点：

• 硬件电路设计与布线

• 时序、EMC、电源稳定性

• 引脚复用与功耗管理

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