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1、第1章嵌入式系统概论 第1章嵌入式系统概论 课时安排课时安排共共32学时学时(24学时课堂学时课堂+8学时上机学时上机)成绩构成成绩构成总分总分100分，包括：平时成绩，期中成绩和期末成绩。分，包括：平时成绩，期中成绩和期末成绩。第1章嵌入式系统概论 参考书参考书第1章嵌入式系统概论 3232位嵌入式系统简介位嵌入式系统简介1.1.嵌入式系统的定义嵌入式系统的定义 T根据根据IEEEIEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义，嵌入（国际电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置装置”（原文为（原文为d
2、evices used to controldevices used to control，monitormonitor，or or assist the operation of equipmentassist the operation of equipment，machinery or machinery or plantsplants）。）。T目前国内一个普遍被认同的定义是：目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以以应用为中心、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
3、能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统，实现对设备的控制、监视或管理等目标。统，实现对设备的控制、监视或管理等目标。，第1章嵌入式系统概论 T嵌入式系统由软件系统和硬件系统。嵌入式系统由软件系统和硬件系统。嵌嵌入入软软件件系系统统嵌嵌入入硬硬件件系系统统嵌入式处理器嵌入式处理器外围接口电路外围接口电路及其他硬件设备及其他硬件设备嵌入式应用程序嵌入式应用程序嵌入式驱动程序（可选）嵌入式驱动程序（可选）嵌入式操作系统（可选）嵌入式操作系统（可选）嵌入式引导程序（嵌入式引导程序（Bootloader）嵌入式系统组成：嵌入式系统组成：第1章嵌入式系统概论 T嵌入式系统的类别嵌入式系统的类
4、别根据处理器的不同，嵌入式系统可分为：根据处理器的不同，嵌入式系统可分为：根据处理器的不同，嵌入式系统可分为：根据处理器的不同，嵌入式系统可分为：n微控制器（微控制器（MCU ,Micro Controller Unit） 单片机；成为工业控制的主流。MCS-51n数字信号处理器（数字信号处理器（DSP ,Digital Signal Processor） 主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。 TMS320C2000/C5000/C6000n嵌入式微处理器（嵌入式微处理器（EMPU ,Embedded Micro Processor Unit） 将微处理器装配在专门设计的电路板上，只
5、保留与嵌入式应用有关的母板功能，例如：ARM MIPS PowerPCn片上系统（片上系统（SOC ,System On Chip） 在一个硅片上实现一个更为复杂的系统，它的发展和EDA的推广和VLSI设计的普及密不可分。第1章嵌入式系统概论 2.2.嵌入式系统的发展历史嵌入式系统的发展历史 嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下4个阶段。个阶段。（1）无操作系统阶段）无操作系统阶段（2）简单操作系统阶段）简单操作系统阶段（3）实时操作系统阶段）实时操作系统阶段（4）面向）面向Internet阶段阶段第1章嵌入式系统概论 3.3.嵌入式系统的应用领域嵌入式系统
6、的应用领域（1）工业控制领域）工业控制领域（2）无线通信领域）无线通信领域（3）网络应用领域）网络应用领域（4）消费类电子领域）消费类电子领域（5）成像和安全领域）成像和安全领域第1章嵌入式系统概论 goReader Internet eBookSamsung AnyWebInternet Screen PhoneeRemoteIntelligent Home ControllerTektronix TDS7000 Digital cilloscOsopesNixvue Digital AlbumDigital Photo Album一些典型的嵌入式系统应用实例一些典型的嵌入式系统应用实例第1
7、章嵌入式系统概论 通用计算机看得见的计算机如：如：PCPC机、服务器、大型计算机等。机、服务器、大型计算机等。嵌入式系统与单片机、PC机的区别第1章嵌入式系统概论 嵌入式系统嵌入式系统 单片机系统单片机系统l目前嵌入式系统的主流是以目前嵌入式系统的主流是以3232位嵌入式微处理器位嵌入式微处理器为核心的硬件设计和基于实时操作系统（为核心的硬件设计和基于实时操作系统（RTOSRTOS）的软件设计；的软件设计；l单片机系统多为单片机系统多为4 4位、位、8 8位、位、1616位机，它们不适合位机，它们不适合运行操作系统，难以进行复杂的运算及处理功能；运行操作系统，难以进行复杂的运算及处理功能；l嵌
8、入式系统强调基于平台的设计、软硬件协同设嵌入式系统强调基于平台的设计、软硬件协同设计，单片机大多采用软硬件流水设计；计，单片机大多采用软硬件流水设计；l嵌入式系统设计的核心是软件设计（占嵌入式系统设计的核心是软件设计（占70%70%左右左右的工作量），单片机系统软硬件设计所占比例基的工作量），单片机系统软硬件设计所占比例基本相同。本相同。第1章嵌入式系统概论 嵌入式系统与桌面系统的区别1、嵌入式系统运行的任务是专用的、确、嵌入式系统运行的任务是专用的、确定的。定的。2、嵌入式系统的实时性高。、嵌入式系统的实时性高。3、嵌入式系统需要实时操作系统。、嵌入式系统需要实时操作系统。4、嵌入式系统运行
9、需要高可靠性。、嵌入式系统运行需要高可靠性。5、嵌入式系统可用资源少，开发需要专、嵌入式系统可用资源少，开发需要专用开发工具。用开发工具。第1章嵌入式系统概论 嵌入式系统设计不同于桌面系统嵌入式系统设计不同于桌面系统, ,它非常它非常受制于功能和具体的应用环境。所以嵌入受制于功能和具体的应用环境。所以嵌入式系统的设计具有一些特殊的要求。式系统的设计具有一些特殊的要求。嵌入式系统的设计要求嵌入式系统的设计要求: :并发处理并发处理并发处理并发处理, , , ,及时响应及时响应及时响应及时响应接口方便接口方便接口方便接口方便, , , ,操作容易操作容易操作容易操作容易稳定可靠稳定可靠稳定可靠稳定
10、可靠, , , ,维护简便维护简便维护简便维护简便功耗管理功耗管理功耗管理功耗管理, , , ,降低成本降低成本降低成本降低成本功能实用功能实用功能实用功能实用, , , ,便于升级便于升级便于升级便于升级嵌入式系统开发流程嵌入式系统开发流程嵌入式系统的设计准则嵌入式系统的设计准则嵌入式系统的设计准则嵌入式系统的设计准则第1章嵌入式系统概论 产品功能方案书产品功能方案书产品设计文档产品设计文档软件任务分析软件任务分析资源分配，定资源分配，定义数据结构义数据结构硬件原理图，硬件原理图，PCB硬件最小系统的调试硬件最小系统的调试编程及调试编程及调试T嵌入式系统设计流程嵌入式系统设计流程第1章嵌入式
11、系统概论 第1章嵌入式系统概论 第1章嵌入式系统概论 嵌入式系统的开发模式嵌入式系统的开发模式网线串口线宿主机目标机第1章嵌入式系统概论 嵌入式系统的软件使用交叉开发平台进行开发。嵌入式系统的软件使用交叉开发平台进行开发。系统软件和应用软件在主机开发平台上开发系统软件和应用软件在主机开发平台上开发系统软件和应用软件在嵌入式硬件平台上运系统软件和应用软件在嵌入式硬件平台上运行。行。宿主机（宿主机（Host）是用来开发嵌入式软件的系统。）是用来开发嵌入式软件的系统。目标机（目标机（Target）是被开发的目的嵌入式系统。）是被开发的目的嵌入式系统。交叉编译器（交叉编译器（Cross-compiler）是进行交叉平台）是进行交叉平台开发的主要软件工具。它是运行在一种处理器体开发的主要软件工具。它是运行在一种处理器体系结构上，但是可以生成在另一种不同的处理器系结构上，但是可以生成在另一种不同的处理器体系结构上运行的目标代码的编译器。体系结构上运行的目标代码的编译器。
