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1、关于嵌入式 1.“最熟悉的陌生人”2.为什么学习嵌入式?3.是不是学习嵌入式系统就一定要掌握硬件设计?硬件设计是不是很难?4.计算机专业的同学学习嵌入式该学什么? 可以从事什么样的工作?5.嵌入式系统怎么学?没有基础怎么办？6.嵌入式系统就业现状?起点要求高,入门难,前景好1嵌入式系统概述最新嵌入式系统田金琴 北方民族大学计算机学院2010年3月2嵌入式系统概述最新这门课主要目的1.了解另外一个计算机应用领域的相关知识。了解另外一个计算机应用领域的相关知识。2.学习了解嵌入式基本概念、开发过程学习了解嵌入式基本概念、开发过程,方法方法.3.获得一点嵌入式开发设计感性知识。获得一点嵌入式开发设计
2、感性知识。4.引起部分同学对这一个方向的学习兴趣。引起部分同学对这一个方向的学习兴趣。5.大多数同学获得学分大多数同学获得学分3嵌入式系统概述最新学习的方法l勤学苦练（多看书，多练习）l网络是最好的帮手l别人的指导和帮助4嵌入式系统概述最新考核方式和评分标准l考核方式：平时成绩为主 l评分标准：百分制5嵌入式系统概述最新该门课主要内容l1.嵌入式系统概论l2.ARM嵌入式微处理器l3.基于ARM的嵌入式系统外围硬件设计l4.嵌入式系统软件体系结构l5.嵌入式linux系统开发l6. 前沿技术6嵌入式系统概述最新第一章 嵌入式系统概论l重点1.掌握嵌入式系统基本概念.2.嵌入式系统结构(软件,硬
3、件)3.嵌入式系统特点.7嵌入式系统概述最新本章主要内容1.无所不在的嵌入式系统2.嵌入式系统定义3.嵌入式系统特点4.嵌入式系统发展历史5.嵌入式系统分类6.嵌入式系统基本结构7.嵌入式系统设计要求8.嵌入式系统应用开发8嵌入式系统概述最新1.无所不在的嵌入式系统大家所熟悉的嵌入式系统有那些？手机，MP4,PDA，玩具，家电，各种电脑配件，如鼠标，键盘，U盘，移动硬盘，打印机，扫描仪，数码相机，各种网络设备如路由器，集线器，交换机等等。导弹，航天飞机等嵌入式系统应用领域在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域9嵌入式
4、系统概述最新嵌入式系统应用领域主要产品l家用市场家用市场 机顶盒、掌上电脑、DVD、MP3、数码相机、数字电视、WebTV、网络冰箱、网络空调、家庭网关、智能家用电器、车载导航器系统等l通信市场通信市场 电话交换系统，电缆系统，卫星和全球定位系统（L3D），数据交换设备，移动电话等l工业市场工业市场 制造工厂，污水处理系统，发电站和电力传输系统，自动化工厂，控制系统开发，维护和测试的工具，石油提炼和相关的贮运设施，建筑设备，计算机辅助制造系统，能源控制系统，核电站，机器人系统等l商业和金融市场商业和金融市场 自动柜员机，信用卡系统，售货端系统，安全系统等10嵌入式系统概述最新l办公市场办公市场
5、 电话系统，传真系统，复印机，计时系统，照相机和摄象机l运输市场运输市场 航空、铁路、公路运输系统，燃料服务，航空管理，信令系统，雷达系统，交通指挥系统，停车系统，售票系统，乘客信息系统，检票系统，行李处理系统，应急设备等l建筑市场建筑市场 电力供应，备用电源和发电机，火警控制系统，供热和通风系统，电梯和升降系统，车库管理，安保系统，电子门锁系统，楼宇管理系统，闭路电视系统，电子保险柜，警铃等l医疗市场医疗市场 心脏除颤器，心脏起搏器，患者信息和监视系统，MN光设备，理疗控制系统，电磁成像系统等l军事军事 武器控制11嵌入式系统概述最新嵌入式系统应用研究热点l信息家电l车载系统l军事工业l医疗
6、器械12嵌入式系统概述最新信息家电 市场特点 市场巨大 低成本要求 利润空间小 竞争激烈 人机界面友好 网络化13嵌入式系统概述最新车载系统特点与汽车工业相配套利润空间较大可靠性要求较高无线通讯要求14嵌入式系统概述最新军事工业特点市场垄断性强高利润可靠性要求高安全性要求高成本要求不高15嵌入式系统概述最新医疗器械特点l市场广阔l进入门槛较高l利润极高16嵌入式系统概述最新2.嵌入式系统定义l根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“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, or assist t
7、he operation of equipment, machinery or plants）。17嵌入式系统概述最新一般定义“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”18嵌入式系统概述最新3.嵌入式系统特点l技术密集l专用紧凑l安全可靠性l形态多样l成本敏感l开发困难l不可垄断19嵌入式系统概述最新技术密集型产业l嵌入式系统是集计算机,通信,电子等各种技术的软硬件结合题.l硬件设计技术多样l无统一模式,软硬件应用都需要定制l功能日益强大,向上性能直逼通用机,向下有替代单片机的可能性.20嵌入式系统概述最新专用紧凑l软硬件紧密
8、结合,注重整体性能l功耗要求严格l软硬件严格定制21嵌入式系统概述最新安全可靠性l应用环境复杂多用,多数面向的用户是非专业的,可靠性要求高,有一定的自我修复能力.l大多数用在安全防范领域,对可靠性要求更高22嵌入式系统概述最新形态多样l以多种形态存在.l嵌入具体设备中,以整体形象面向用户23嵌入式系统概述最新4.嵌入式系统发展历程l萌芽阶段 时间时间：20世纪70年代之前 应用领域应用领域：工业应用，军事应用 功能功能：检测，伺服，指示功能 编程语言编程语言：汇编语言 操作系统操作系统：无 硬件处理器硬件处理器：单芯片可编程控制器件 硬件处理器硬件处理器：8位MCU，DSP（单片机）24嵌入式
9、系统概述最新l简单系统阶段：19701985年 应用领域：家电，医疗仪器仪表，通信 功能：控制，管理 编程语言：汇编语言 操作系统：无25嵌入式系统概述最新lRTOS阶段：19851998 应用领域：家电，医疗仪器仪表，通信，消费电子，手机，汽车电子 功能：控制，管理，通信等 编程语言：汇编语言，c，c 操作系统：VxWorks，QNX,pSOS 硬件处理器：32位嵌入式处理器（ARM)26嵌入式系统概述最新网络化阶段：1998年 应用领域：智能家电，医疗仪器仪表，通信，消费电子，手机，汽车电子，无线终端 功能：管理，大量数据传输，远程控制等 编程语言：汇编语言，c，c，Java 操作系统：V
10、xWorks，QNX,pSOS，Linux 硬件处理器：高性能嵌入式处理器，SOC27嵌入式系统概述最新嵌入式系统与单片机l硬件处理能力l有无操作系统l系统开发方法：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l嵌入式系统设计的核心是软件设计（占70%左右的工作量），单片机系统软硬件设计所占比例基本相同28嵌入式系统概述最新l学习方法不同 单片机学习一般从硬件入手，从硬件体系结构、汇编语言到硬件设计、软件设计； 嵌入式系统学习可以从软件入手，从应用层编程到操作系统移植、硬件平台设计较好，按单片机设计的学习流程较难掌握29嵌入式系统概述最新嵌入式系统与PCl嵌入式系
11、统一般是专用系统，而PC是通用计算平台l嵌入式系统的资源比PC少得多l嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多30嵌入式系统概述最新l嵌入式系统一般采用实时操作系统l嵌入式系统大都有成本、功耗的要求l嵌入式系统得到多种微处理体系的支持l嵌入式系统需要专用的开发工具31嵌入式系统概述最新5.嵌入式系统分类l按微处理器位数划分 4,8,16,32,64l按应用类别划分 信息家电,通信,汽车电子,航空航天 移动设备 ,工业控制,环境监控l按系统实时性划分 硬实时,软实时l按应用复杂度划分 简单单处理器系统,可扩展单处理系统 复杂嵌入式系统,过程系统32嵌入式系统概述最新6.嵌入式系统结构输入输入输
12、出输出系统软件系统软件应用软件应用软件软软件件硬硬件件33嵌入式系统概述最新嵌入式系统软硬件详细结构图34嵌入式系统概述最新嵌入式系统硬件组成35嵌入式系统概述最新嵌入式系统软件结构36嵌入式系统概述最新嵌入式系统软件l板级支持包（BSP)l嵌入式操作系统内核lAPIl应用软件37嵌入式系统概述最新7.嵌入式系统设计要求l功能实用、便于升级l并发处理、及时响应l造型自然、结构紧凑l接口方便、操作容易l稳定可靠、维护方便l功耗管理、降低成本38嵌入式系统概述最新8.嵌入式系统设计流程39嵌入式系统概述最新传统的嵌入式系统设计需求分析软硬件分别设计开发系统集成集成测试系统正确则结束如错误则修改返回
13、3，继续进行测试40嵌入式系统概述最新嵌入式系统开发新技术:软硬件协同设计l需求分析l软硬件协同设计l软硬件协同实现l软硬件协同测试l软硬件协同验证41嵌入式系统概述最新协同设计与传统设计的区别l描述硬件和软件使用统一的表示形式l硬件、软件划分可以选择多种方案，直到满足要求为止。42嵌入式系统概述最新硬件和软件的设计次序l嵌入式系统软件、硬件设计的次序没有特殊限制，具体根据项目的要求、进度和约束条件调整。l先设计硬件l软件硬件同时设计l先设计软件43嵌入式系统概述最新嵌入式系统（实现）编程l选择开发平台l硬件平台l操作系统l编程语言l开发工具C，C+，汇编，汇编，Java44嵌入式系统概述最新嵌入式系统测试l硬件测试l软件测试l软硬件集成测试45嵌入式系统概述最新嵌入式软件重用l采用嵌入式软件开发技术,嵌入式软件重用比通用软件复杂很多.46嵌入式系统概述最新嵌入式软件开发平台l集成开发环境l在线仿真器l各种信号处理设备l软件固化工具l实时软件调试测试工具47嵌入式系统概述最新作业lP28 第9题,第10题48嵌入式系统概述最新
