《第1-1 嵌入式系统概述》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第1-1 嵌入式系统概述(48页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、重庆工商大学重庆工商大学1嵌入式嵌入式系统概述系统概述重庆工商大学重庆工商大学主要内容重庆工商大学重庆工商大学手机/MP3重庆工商大学重庆工商大学数码摄像机/相机重庆工商大学重庆工商大学定义o什么是嵌入式系统?什么是嵌入式系统?重庆工商大学重庆工商大学定义一 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、功耗及体积严格要求的专用计算机系专用计算机系统统。6重庆工商大学重庆工商大学定义二 嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语“嵌入式嵌入式”反映了这些系统通常反映了这
2、些系统通常是更大系统中的一个完整的部分,是更大系统中的一个完整的部分,称为嵌入的系统称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。 重庆工商大学重庆工商大学定义三 嵌入式系统由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其它设备的控制、监视、管理等功能。重庆工商大学重庆工商大学定义四o狭义概念:指埋藏在宿主设备中的专用微处理器系统,使用者不可见。n例: 单片机系统、手机重庆工商大学重庆工商大学定义五o广义概念:作为某种技术过程的一核心处理环节,能直接与宿主机环境接口或交互的计算机系统。n例: 导弹控制系统重庆工商大学重庆工商大学区别o嵌入式系统
3、和一般PC有什么区别?重庆工商大学重庆工商大学区别o嵌入式系统专用于特定应用,PC机是特定应用。o使用多种类型的处理器和处理器体系结构。o关注成本。o大多有功耗约束。o经常在极端环境下运行。o系统资源比PC机少得多。o需要专业工具和方法进行开发设计。o嵌入式系统数量远远超过PC数量。重庆工商大学重庆工商大学无处不在的嵌入式系统重庆工商大学重庆工商大学无处不在的嵌入式系统重庆工商大学重庆工商大学无处不在的嵌入式系统重庆工商大学重庆工商大学发展历史重庆工商大学重庆工商大学嵌入式系统架构o嵌入式处理器o板载硬件o嵌入式操作系统o嵌入式应用程序重庆工商大学重庆工商大学嵌入式系统的组成结构嵌入式系统的组
4、成结构CPUExternal devicesEmbedded RTOSExtend 软软件件硬硬件件重庆工商大学重庆工商大学典型嵌入式系统硬件组成典型嵌入式系统硬件组成重庆工商大学重庆工商大学硬件三大组成部分硬件三大组成部分重庆工商大学重庆工商大学嵌入式系统硬件基本组成嵌入式系统硬件基本组成重庆工商大学重庆工商大学嵌入式处理器概述重庆工商大学重庆工商大学嵌入式处理器重庆工商大学重庆工商大学ARMoARM公司之名公司之名nAdvanced RISC Machines的缩写的缩写形成各具特色形成各具特色的的ARMARM芯片芯片将技术授权给将技术授权给其它芯片厂商其它芯片厂商. . .重庆工商大学重
5、庆工商大学ARMoARM一种技术体系的名字一种技术体系的名字n迄今为止,迄今为止,ARMARM公司定义了公司定义了7 7种主要种主要ARMARM指令集体系结指令集体系结构构n随着版本的升级,指令集有了巨大的改进,其版本随着版本的升级,指令集有了巨大的改进,其版本号分别为号分别为V1V1V7V7。n各版本中还有一些变种,这些变种定义了指令集中各版本中还有一些变种,这些变种定义了指令集中不同的功能。对于相同的不同的功能。对于相同的ARMARM体系结构,基于它们的体系结构,基于它们的应用软件是兼容的。应用软件是兼容的。重庆工商大学重庆工商大学ARMARM处理器的发展处理器的发展o始于1983,90年
6、代快速进入市场o103103家巨型家巨型ITIT公司在采用公司在采用ARMARM技术,技术,2020家最大家最大的半导体厂商中有的半导体厂商中有1919家是家是ARMARM的用户,包括的用户,包括德州仪器,意法半导体,德州仪器,意法半导体,PhilipsPhilips,IntelIntel等。等。ARMARM系列芯片已经被广泛的应用于移动电话、系列芯片已经被广泛的应用于移动电话、手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领域,成为世界上销量最大的域,成为世界上销量最大的3232位微处理器。位微处理器。 重庆工商大学重庆工商大学MIPS重庆工商大学重庆工商大学Po
7、werPC重庆工商大学重庆工商大学嵌入式处理器分类嵌入式处理器嵌入式处理器嵌入式微处理器(嵌入式微处理器(MPU)嵌入式微控制器(嵌入式微控制器(MCU)嵌入式数字信号处理器(嵌入式数字信号处理器(DSPDSP)嵌入式片上系统(嵌入式片上系统(SOCSOC)重庆工商大学重庆工商大学MPUMPU单板计算机单板计算机o类似通用计算机中的通用计算机中的CPUCPU重庆工商大学重庆工商大学MCUMCU单片机单片机整个计算机系统集成在一个芯片上重庆工商大学重庆工商大学数字信号处理器数字信号处理器DSP重庆工商大学重庆工商大学嵌入式系统的组成结构嵌入式系统的组成结构CPUExternal devicesE
8、mbedded RTOSExtend 软软件件硬硬件件重庆工商大学重庆工商大学嵌入式操作系统重庆工商大学重庆工商大学嵌入式操作系统重庆工商大学重庆工商大学嵌入式操作系统重庆工商大学重庆工商大学实时系统实时系统 工作在实时计算模式下的计算机系统,简称实时系统。其任务就是执行与外部技术过程相关的程序,程序的处理必须在时间上与外部过程发生的时间同步,即对外来时间在限定时间内能做出反应。重庆工商大学重庆工商大学实时计算模式重庆工商大学重庆工商大学实时系统性能指标重庆工商大学重庆工商大学实时系统重要特点重庆工商大学重庆工商大学实时系统分类重庆工商大学重庆工商大学实时系统分类重庆工商大学重庆工商大学实时重庆工商大学重庆工商大学嵌入式系统和实时系统之关系嵌入式系统和实时系统之关系重庆工商大学重庆工商大学嵌入式系统和实时系统之关系嵌入式系统和实时系统之关系重庆工商大学重庆工商大学嵌入式系统基本设计要求嵌入式系统基本设计要求重庆工商大学重庆工商大学思考题重庆工商大学重庆工商大学思考题