《嵌入式系统的软硬件设计-概述课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式系统的软硬件设计-概述课件（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、嵌入式系统的软硬件设计,樊卫华 南京理工大学自动化学院,南京理工大学自动化学院,2,课程简介,课程目的： 了解嵌入式系统的基本概念 了解嵌入式系统的基本组成 掌握嵌入式系统的开发流程 掌握嵌入式系统的软硬件设计基础,南京理工大学自动化学院,3,教材及主要参考书籍,徐英慧等. ARM9嵌入式系统设计-基于S3C2410与Linux. 北航出版社，2007.9 符意德等. 嵌入式系统原理及接口技术. 清华大学出版社，2007.10 赵星寒等. 从51到ARM32位嵌入式系统入门. 北航出版社，2005.10 陈赜. ARM9嵌入式技术及Linux高级实践教程. 北航出版社，2005.6 ,南京理工
2、大学自动化学院,4,主要内容,嵌入式系统的基础知识 嵌入式系统的设计 嵌入式系统的接口与硬件设计 嵌入式系统的软件开发,南京理工大学自动化学院,5,1 嵌入式系统的概述,1.1 嵌入式系统的定义 1.2 嵌入式系统的发展概述 1.3 嵌入式系统的组成 1.4 嵌入式系统的性能评价,南京理工大学自动化学院,6,1.1 嵌入式系统的定义,嵌入式系统是一种应用范围非常广泛的系统，除了桌面计算机和服务器外所有专用计算设备都属于嵌入式计算机系统。 具体定义： 嵌入式系统是IEEE“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。 原文为“devices used to control, monitor,
3、or assist the operation of equipment, machinery or plants. ”,南京理工大学自动化学院,7,一般定义：嵌入式系统是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件综合体，即以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 简言之，嵌入式系统就是嵌入到对象体中的一种专用计算机系统。,1.2 嵌入式系统的基本概念,南京理工大学自动化学院,8,1.2 嵌入式系统发展概述,嵌入式系统的发展至少有30年的历史； 第一个应用的嵌入式系统：阿波罗导航计算机AGC系统。,南京理工大学自动化学院
4、,9,1.2 嵌入式系统发展概述,嵌入式系统的发展有4个阶段： 无操作系统阶段 硬件基础：8位单片机 编程语言：汇编语言 主要特点：系统结构与功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。 主要应用在工业控制领域。,南京理工大学自动化学院,10,1.2 嵌入式系统发展概述,简单操作系统阶段 硬件基础：微控制器/单片机 编程语言：C语言等 主要特点：出现了大量具有高可靠性、低功耗的嵌入式CPU，各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展。 主要应用从工业控制领域向消费等领域发展。,南京理工大学自动化学院,11,1.2 嵌入式系统发展概述,实时操作系统阶段 硬件基础：嵌入式处理器
5、，DSP等 编程语言：C语言、HDL等 主要特点：操作系统的实时性得到很大改善，能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。 主要应用几乎遍及各个电子应用领域。,南京理工大学自动化学院,12,1.2 嵌入式系统发展概述,面向Internet阶段 硬件基础：嵌入式处理器，DSP等 编程语言：C语言、JAVA等 主要特点：嵌入式设备与Internet等网络技术相结合，是嵌入式系统的未来发展趋势。,南京理工大学自动化学院,13,在现阶段，嵌入式系统的应用领域遍及金融、电信、网络、信息家电、医疗、工业生产、服务、消费电子、家居生活、国防军事、航空航天等各个领域.,嵌入式系统应用现状,
6、南京理工大学自动化学院,14,工业控制领域,嵌入式技术已经大量应用于工业控制、数控机床、智能工具、工业机器人、服务机器人等各个行业，正在逐渐改变着传统的工业生产和服务方式。,南京理工大学自动化学院,15,汽车电子,南京理工大学自动化学院,16,消费类电子,南京理工大学自动化学院,17,机器人,南京理工大学自动化学院,18,国防军事领域,南京理工大学自动化学院,19,航空航天领域,南京理工大学自动化学院,20,嵌入式系统的发展趋势,技术角度 SOC将是嵌入式系统发展的一个归宿； 产品细分，会有功能、性能更强大的产品出现； 8/16位的所谓“低端产品”也不会立即消失； 应用领域 嵌入式系统将会覆盖
7、各个电子应用领域； 经济角度 嵌入式系统是后PC时代的主角，掌握其核心技术将受益无穷。,南京理工大学自动化学院,21,1.3 嵌入式系统的组成,南京理工大学自动化学院,22,1.4 嵌入式系统的性能评价,评测项目 性能指标 吞吐率：系统在单位时间内能够处理的作业数或事件数； 实时性：对各种事件的响应时间； 利用率：系统的各种资源的利用率。 可靠性和安全性 用平均故障时间或平均无故障时间来度量； 可维护性 指系统失效后在固定时间内可修复到规定功能的是能力。单位平均修复时间；,南京理工大学自动化学院,23,1.4 嵌入式系统的性能评价,评测项目 可用性 系统实际可用时间与计划提供使用的时间； 功耗 环境适应性 通用性 保密性 可扩展性 指系统软件和硬件的扩展能力，以提高系统性能。,南京理工大学自动化学院,24,1.4 嵌入式系统的性能评价,评测方法 测量法： 通过一定的测量设备或程序，测得实际运行的嵌入式系统的各项性能指标或与之相关的量，然后通过运算求出相应的性能指标。 模型法： 通过对要评价的嵌入式系统建立一个适当的模型，然后求出模型的性能指标，一边对系统进行评价。 含有分析模型法和模拟模型法两种。,
