嵌入式硬件的选择与配置CPU内存与存储
在探索嵌入式系统设计与开发的世界时，了解和掌握硬件组成是至关重要的一步。嵌入式学什么？首先，它涉及到对计算机科学基础知识的深刻理解，比如数字逻辑、微控制器原理等；其次，它需要对特定应用领域有深入研究，如工业自动化、消费电子产品或汽车电子系统等。然而，在这些复杂的背景之下，硬件部分仍然是核心。
1.1 硬件选型基础
当我们谈论嵌入式硬件时，我们通常指的是那些用于实现特定功能的小型计算设备。这类设备常见于各种家电、智能手机、汽车控制系统乃至医疗设备中。在这种情况下，CPU（中央处理单元）、内存以及存储都是不可或缺的关键部件。
1.2 CPU选择
CPU是任何计算机系统的心脏，也是最基本且最复杂的一部分。当考虑到嵌入式系统中的CPU时，我们需要考虑多种因素：
性能：对于高负载应用来说，强大的处理能力非常重要。
功耗：低功耗可以延长电池寿命，对于移动设备尤为重要。
成本：不同级别的应用可能要求不同的预算限制。
可编程性：许多微控制器允许用户通过编程来扩展其功能。
例如，一台智能家居门锁可能使用一个具有低功耗、高安全性的微控制器，而一台工业自动化机器人则可能需要更高性能和更强大功能的手臂电脑。
1.3 内存管理
内存在现代计算机体系结构中扮演着极为关键角色，无论是在个人电脑还是在小巧而实用的嵌入式平台上。为了保证数据快速有效地被读取和写回，有三种主要类型的内存：
2.1 RAM（随机访问记忆体）
RAM提供了高速访问数据所需的大量空间。但由于它不保留数据，只能在供电的情况下保持信息，因此通常用作临时缓冲区来执行程序并处理输入输出操作。
2.2 ROM（只读记忆体）
ROM是一种非易失性存储技术，即使断电也不会丢失数据，但不能被重写。一旦写进去，就无法改变。ROM广泛用于固定的代码段，比如启动程序或者其他不经常变化但必须始终可用的内容。
2.3 EPROM/EEPROM/Flash Memory
EPROM是一种特殊类型的只读记忆体，可以擦除并重新编程。不过，这个过程很麻烦，因为必须暴露芯片给紫外线照射才能擦除。而EEPROM则允许按字节级进行擦除和编程，使得更新变得更加简单。Flash Memory结合了EPROM和EEPROM的一些优点，是目前普遍使用的一个通用解决方案，用途包括从USB驱动到智能手机上的操作系统文件管理等众多场景。
4 存储解决方案
最后，不要忘记了即便是一个简约设计的小型装置也往往会拥有自己的内部或外部永久性磁盘驱动器。这能够支持更大的数据库保存，并确保即使在断电之后也能恢复工作状态。这方面的一个例子就是SD卡，这是一块插槽卡，可以轻松地将额外空间添加到任何支持它们的地方，从而适应不断增长需求以容纳更多日志记录或其他相关信息。在某些情况下，基于NAND闪存构建的小型固态硬盘(SSD)同样适合这个目的，因为它们既小巧又快速，同时提供足够的大容量来满足需求，而且比传统机械硬盘快得多，更耐用且消耗更少能源。
总结来说，根据具体应用场景挑选合适的CPU、内存以及设法以最佳方式利用有限资源进行有效配置，是成为成功项目伙伴所必需的事项之一。此外，当你决定开始你的项目旅程前，你应该知道如何平衡成本效益，并理解每个决策背后的潜在影响，以确保你的软件设计能够顺利运行，以及维持良好的性能水平。
