嵌入式硬件是构成嵌入式系统的物理基础，主要负责执行控制、数据处理和设备交互等核心功能。以下是其核心作用及关键组件的详细说明：

一、核心功能

1. 控制与执行

   实时控制设备运行，如智能家居中的灯光调节、智能穿戴中的运动追踪，或工业自动化中的生产流程控制。

2. 数据处理与存储

   负责数据采集、分析及存储，例如传感器数据预处理、历史数据回溯等。

3. 设备交互与通信

   通过接口（如UART、I2C、Wi-Fi）连接传感器、执行器及外部系统，实现数据传输与远程控制。

二、关键组件

1. 处理器与微控制器

   • 微处理器 （如ARM）：高性能计算核心，适用于复杂任务。

   • 微控制器 （如STM32）：集成CPU、内存及外设，资源受限场景首选。

2. 存储系统

   • ROM/Flash ：存储固件程序，断电后数据保留。

   • RAM ：临时数据缓存，断电后丢失。

   • EEPROM ：频繁更新的小数据存储（如配置参数）。

3. 接口与通信模块

   • I/O接口 （GPIO、UART等）：连接外部设备。

   • 通信接口 （以太网、蓝牙）：实现网络连接。

4. 传感器与执行器

   • 传感器 ：温度、加速度等环境监测。

   • 执行器 ：电机、LED等状态改变设备。

三、与软件的协同

硬件提供基础运行平台，软件通过算法实现具体功能。例如，硬件负责数据采集，软件进行图像识别或数据分析。

四、应用领域

覆盖智能家居、智能穿戴、医疗设备、工业自动化、汽车电子等，满足不同场景的实时计算与控制需求。