第一章嵌入式系统概述
1.嵌入式系统的概念
从技术的角度概念：以应用为中心、以运算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、靠得住性、本钱、体积、功耗严格要求的专用运算机系统。
从系统的角度概念：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一路的运算机系统。术语嵌入式反映了这些系统一般是更大系统中的一个完整的部份，称为嵌入的系统。嵌入的系统中能够共存多个嵌入式系统。
2.嵌入式处置器的分类
①嵌入式微处置器；
②嵌入式微控制器；
③嵌入式DSP处置器；
④嵌入式片上系统（SOC）
3.嵌入式操作系统的大体概念及特点
一般实时操作系统应用于实时处置系统的上位机和实时查询系统等实时性较弱的实时系统，而且提供了开发、调试、运用一致的环境。
嵌入式实时操作系统应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发进程是通过交叉开发来完成的，即开发环境与运行环境是不一致。嵌入式实时操作系统具有规模小(一般在几K～几十K 内)、可固化利用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点
4.实时操作系统的大体概念及特点
总的来讲实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时刻范围内作出响应。它强调的是实时性、靠得住性和灵活性, 与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用, 由它来管理和协调各项工作,为应用软件提供良好的运行软件环境及开发环境。从实时系统的应用特点来看实时操作系统能够分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统
IEEE 的实时UNIX分委会以为实时操作系统应具有以下的几点:
异步的事件响应；切换时刻和中断延迟时刻肯定；优先级中断和调度；抢占式调度；内存锁定；持续文件；同步；
5.操作系统的内核有哪两种，各自的特点
①非占先式内核：非占先式内核要求每一个任务自我舍弃CPU 的所有权。非占先式调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个CPU。异步事件仍是由中断服务来处置。中断服务能够使一个高优先级的任务由挂起状态变成就绪状态。但中断服务以后控制权仍是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动舍弃CPU的利用权时，那个高优先级的任务才能取得CPU的利用权。
②占先式内核：最高优先级的任务一旦就绪，总能取得CPU的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态，当前任务的CPU利用权就被剥夺了，或说被挂起了，那个高优先级的任务立刻取得了CPU的控制权。若是是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。
6.任务优先级的概念
任务的优先级是表示任务被调度的优先程度。
7.常见的嵌入式操作系统举例
①嵌入式Linux ②Win CE ③VxWorks ④μC/OS-II
第二章ARM7体系结构
1.RISC特点
①具有大量的通用存储器；②独特的装载/保留（load-store）结构；③简单的寻址模式;④统一和固定长度的指令格式。
2.ARM体系结构特点
①每条数据处置指令可同时包括算术逻辑单元（ALU）的运算和移位处置，实现ALU和移位器的最大利用；
②利用地址自增和自减的寻址方式优化程序循环；
③装载/保留指令对数据的批量传输，实现最大数据吞吐量;
④大多数指令的条件执行，实现最快速的代码执行。
3.常常利用的ARM处置器核系列
ARM7、ARM九、ARM9E、ARM10E、ARM1一、Cortex、Xscale
4.ARM7，ARM9系列的特点和主要应用领域
ARM7：该系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处置器宏单元的ARM720T和扩充了Jazelle的ARM7EJ-S。该系列处置器提供Thumb 16位紧缩指令集和EmbededICE软件调试方式，适用于更大规模的SoC设计中。
ARM7系列普遍应用于多媒体和嵌入式设备，包括Internet设备、网络和调制解调器设备，和移动电话、PDA等无线设备。
ARM9:该系列包括ARM9TDMI、ARM920T和带有高速缓存处置器宏单元的ARM940T。除兼容ARM7系列，而且能够加倍灵活的设计。
ARM9系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统和机顶盒等领域。
5.ARM7TDMI流水线
ARM处置器利用流水线来增加处置器指令流的速度，如此可使几个操作同时进行，并使处置和存储器系统持续操作，能提供MHz的指令执行速度。
取指：从寄放器装载一条指令。译码：识别将要被执行的指令。执行：处置指令并将结果写回寄放器。
节试探题
看PPT吧....
7.ARM处置器状态及相关心换方式
ARM状态：32位，处置器执行字方式的ARM指令，处置器默以为此状态；
Thumb状态：16位，处置器执行半字方式的Thumb指令。
利用BX指令将ARM内核的操作状态在ARM状态和Thumb状态之间进行切换。
8.ARM处置器模式
ARM体系结构支持7种处置器模式，别离为：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未概念模式和系统模式。
9.异样模式的特点
10. ARM内部寄放器组织
在ARM处置器内部共有37个用户可访问的寄放器，别离为31个通用32位寄放器和6个状态寄放器。
11.寄放器R14功能，CPSR与SPSR
寄放器R14称为链接寄放器（LR），在结构上有两个特殊功能：
①当利用BL指令挪用子程序时，返回地址将自动存入R14中；
②当发生异样时，将R14对应的异样模式版本设置为异样返回地址。
寄放器CPSR为当前程序状态寄放器，在异样模式中，另外一个寄放器“程序状态保留
寄放器（SPSR）”能够被访问。每种异样都有自己的SPSR，在进入异样时它保留CPSR的当前值，异样退出时可通过它恢复CPSR。
12.thumb状态各模式下可直接访问的寄放器
Thumb状态寄放器集是ARM状态集的子集，程序员能够直接访问的寄放器为：
8个通用寄放器R0～R7；程序计数器（PC）；堆栈指针（SP）；链接寄放器（LR）；当前程序状态寄放器（CPSR）。
13.CPSR的具体内容
14.发生异样致使模式切换时，内核处置流程
将异样处置程序的返回地址（加固定的偏移量）保留到相应异样模式下的LR；将CPSR的当前值保留到相应异样模式下的SPSR；设置CPSR为相应的异样模式；设置PC为相应异样处置程序的中断入口向量地址，跳转到相应的异样中断处置程序执行；
第三章ARM7TDM2指令系统
指令集的特点
可条件执行、可选择影响标志位、具有超级灵活的第二操作数；
2.寄放器移位寻址，多寄放器寻址及举例
寄放器移位寻址是ARM指令集特有的寻址方式。当第2个操作数是寄放器移位方式时，第2个寄放器操作数在与第1个操作数结合之前，选择进行移位操作。寄放器移位寻址指令举例如下：
MOV R0,R2,LSL #3 ;R2的值左移3位，结果放入R0，;即是R0=R2×8
ANDS R1,R1,R2,LSL R3 ;R2的值左移R3位，然后和R1相“与”操作，结果放入R1 多寄放器寻址一次可传送几个寄放器值，允许一条指令传送16个寄放器的任何子集或所有寄放器。多寄放器寻址指令举例如下：
LDMIA R1!,{R2-R7,R12} ;将R1指向的单元中的数据读出到;R2～R7、R12中(R1自动加1) STMIA R0!,{R2-R7,R12} ;将寄存器R2～R7、R12的值保;存到R0指向的存储; 单元中;(R0自动加1)
3.堆栈寻址的四种方式（类型）
满递增：堆栈向上增加，堆栈指针指向内含有效数据项的最高地址。
空递增：堆栈向上增加，堆栈指针指向堆栈上的第一个空位置。
满递减：堆栈向下增加，堆栈指针指向内含有效数据项的最低地址。
空递减：堆栈向下增加，堆栈指针向堆栈下的第一个空位置。
4.处置器执行简单指令后的结果
5.满递减压栈，出栈指令的执行及结果
指令：STMFD SP!,{R0-R7,LR} 结果：执行压栈操作指令保留R0-R7和LR
指令：LDMFD SP!,{R0-R7,PC} 结果：执行出栈操作指令恢复R0-R7和PC
与LDR指令的区别
MOV指令用于将数据从一个寄放器传送到另一个寄放器中，或将一个常数传送到一个寄放器中，可是不能访问内存。LDR指令用于从内存中读取数据放入寄放器中。
7.试探与练习，寄放器内容替换代码段
AND R1，R1，#0x000000FF
AND R2，R2，#0xFFFFFF00
ORR R2，R2，R1
中实现程序跳转的两种方式
1.直接向PC寄放器赋值实现跳转；例：MOV PC,R14
2.利用分支指令直接跳转。
指令，BX指令
BL:带链接的分支指令——BL指令除具有跳转功能，还能在跳转之前将下一条指令的地址拷贝到R14(即LR) 链接寄放器中，它适用于子程序挪用。跳转范围限制在当前指令的±32M 字节地址内。
BX:带状态切换的分支指令——BX指令除具有跳转功能，还能在跳转的同时切换处置器状态。其跳转范围不受限制。
10.执行软中断指令后，处置器流程
①切换到管理模式②将CPSR备份到管理模式下的SPSR寄放器③程序跳转到软件中断入口
11.MSR与MRS指令简单应用，试探练习
状态寄放器读指令MSR：MRS R1,CPSR ; 读取CPSR状态寄存器到R1
MRS R2,SPSR ; 读取SPSR状态寄存器到R2
状态寄放器写指令MRS: 示例，将R0的内容写入CPSR寄放器的控制位域
MSR CPSR_c,R0
试探与练习看PPT！
12.Thumb指令集的限制
Thumb指令集较ARM指令集有如下限制：
只有B指令能够条件执行，其它指令都不能条件执行；分支指令的跳转范围有更多限制；数据处置指令的操作结果必需放入其中一个；单寄放器访问指令，只能操作R0～R7；LDM 和STM指令能够对R0～R7的任何子集进行操作；
第四章
1.IPC2000系列微控制器的组成（四部份）
2.片内Flash编程的三种方式
①利用JTAG的仿真/调试器，通过芯片的JTAG接口下载程序②利用在系统编程技术，通过UART0接口下载程序③利用在应用编程技术。
3.片外Flash编程方式
4.存储器映射的概念
存储器本身不具有地址的信息，他们在芯片中的地址是由芯片厂家或用户分派的，所以给存储器分派地址的进程成为存储器映射。
5.ARM处置器的预取指中止和数据中止异样
若是试图访问一个保留地址或未分派区域的地址，LPC2000系列ARM将产生预取指中止或数据中止异样。
6.存储重视映射
为了增加系统的灵活性，系统中有部份存储单元能够同时出此刻不同的地址上，这称为存储重视映射。
7.引导块的功能
其功能主如果判断运行哪个存储器上的程序，检查用户代码是不是有效，判断芯片复位后被第一运行，芯片的在应用编程和在系统编程功能。
8.异样向量表及其重映射
系列芯片的两个复位源
外部复位和看门狗复位
11.唤醒按时器的功能
确保振荡器和芯片所需要的电路在处置器开始执行指令之前有足够的时刻能够让其开始正确工作。
12.PLL馈送寄放器的作用
为了保证PLL正在利用的参数不被意外修改而设计的。
13.VPB分频器的作用
①将处置器时钟（CCLK）分频，以便外设在适合的速度下工作②降低系统功耗
16.空闲模式和掉电模式的特点
19.向量中断控制器的作用
向量中断控制器就是使LPC2000系列ARM具有正确快速处置多个外部中断事件的能力的功能模块。
20，如何控制IRQ和FIQ的性能
ARM内核通过CPSR来监视和控制内部的操作，CPSR中的“I”位和“F”位别离用来控制IRQ 模式和FIQ模式的使能
21，中断输入请求的分类
中断输入请求能够在VIC中被设置为以下三类：
FIQ中断：具有最高优先级；
向量IRQ中断：具有中等优先级；
非向量IRQ中断：具有最低优先级；
22，FIQ中断硬件处置流程
23，向量IRQ与非向量IRQ的区别
向量IRQ中断发生向量IRQ中断后，VIC将对应的向量地址寄放器中的数据存入VICVectAddr寄放器中。
非向量IRQ中断发生非向量IRQ中断后，VIC将默许向量地址寄放器中的数据存入VICVectAddr寄放器中
29，UART0和UART1不同的地方
33，AID转换器使历时，哪一种模式效率高
BURST模式下，每次转换结束后当即开始下一路的转换，所以BURST模式具有最高的效率；34，看门狗的作用
看门狗的用途就是使微控制器在进入错误状态后的一按时刻内复位。
36，PWM输出波形的分类
37，如何实现PWM单边沿输出\双边沿输出
38，会画单边沿\双边沿输出波形
39，映像寄放器和锁存使能寄放器的作用
嵌入式系统的概念 嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计用来执行特定任务。在此系统中，硬件和软件被协同工作，以满足特定需求。嵌入式系统 被广泛应用于各个领域，如家电、汽车、航空航天、医疗等，它们的 存在对我们的日常生活产生了重要影响。 一、嵌入式系统的定义 嵌入式系统是由特定硬件和软件组成的计算机系统，它被设计用来 控制、监测、处理和执行特定任务。与通用计算机系统相比，嵌入式 系统通常运行在资源受限、功耗低、体积小的环境中。嵌入式系统通 常以微控制器或专用芯片为核心，通过嵌入式软件实现其功能。 二、嵌入式系统的特点 1. 实时性：嵌入式系统需要能够在确定的时间内响应和完成任务。 实时性要求不同的嵌入式系统存在不同的级别，从而保证系统能够满 足实际需求。 2. 硬件资源受限：嵌入式系统通常具有有限的硬件资源，如处理器 速度、存储容量和外设接口等。这使得嵌入式系统的设计需要在受限 的资源条件下实现所需的功能。 3. 低功耗设计：由于嵌入式系统通常需要长时间运行，对电力消耗 的要求较高。因此，嵌入式系统的设计需要考虑功耗最优化，以延长 系统的使用寿命和提高能源利用效率。
4. 实时控制：嵌入式系统经常用于对实时事件的控制和监测，如自 动化生产线、交通信号灯和医疗设备等。这些系统需要在实时环境下 进行数据采集、处理和输出，以保证准确性和及时性。 三、嵌入式系统的应用领域 1. 家电产品：智能家居和家电产品中广泛采用嵌入式系统，如智能 电视、洗衣机、冰箱等。嵌入式系统使得这些产品能够实现智能控制、远程监测和交互功能，提供更加便捷的生活体验。 2. 汽车领域：现代汽车中大量采用嵌入式系统，如车载导航、智能 驾驶辅助系统和车联网等。嵌入式系统在汽车领域的应用使得汽车具 备了更高的安全性、舒适性和智能化。 3. 医疗设备：医疗设备中广泛应用嵌入式系统，如心电图仪、血糖 仪和体温计等。这些系统能够实时采集、处理和传输医疗数据，为医 生提供准确的诊断依据和患者的健康监测。 4. 工业自动化：工业自动化领域中，嵌入式系统用于自动化生产线、机器人控制和远程监控等。这些系统能够提高生产效率、降低人工成本，实现自动化生产和智能化管理。 四、嵌入式系统的发展趋势 随着技术的不断进步，嵌入式系统呈现出以下发展趋势： 1. 多核处理器：为了满足复杂的任务需求，嵌入式系统正朝着多核 处理器的方向发展。多核处理器能够提供更高的计算能力和并行处理 能力，使得嵌入式系统能够处理更加复杂的任务。
嵌入式系统的概念 一、嵌入式系统的概念着重理解嵌入的概念主要从三个方面上来理解。 1、从硬件上，将基于CPU 的处围器件，整合到CPU 芯片内部，比如早期基于 X86 体系结构下的计算机，CPU 只是有运算器和累加器的功能，一切芯片要造 外部桥路来扩展实现，象串口之类的都是靠外部的16C550/2 的串口控制器芯 片实现，而目前的这种串口控制器芯片早已集成到CPU 内部，还有PC 机有显卡，而多数嵌入式处理器都带有LCD 控制器，但某种意义上就相当于显卡。 比较高端的ARM 类Intel Xscale 架构下的IXP 网络处理器CPU 内部集成PCI 控制器（可配成支持4 个PCI 从设备或配成自身为CPI 从设备）；还集成3 个NPE 网络处理器引擎，其中两个对应于两个MAC 地址，可用于网关交换用， 而另外一个NPE 网络处理器引擎支持DSL，只要外面再加个PHY 芯片即可以 实现DSL 上网功能。IXP 系列最高主频可以达到1.8G，支持2G 内存， 1G&TImes;10 或10G&TImes;1 的以太网口或Febre channel 的光通道。IXP 系列应该是目标基于ARM 体系统结构下由intel 进行整合后成Xscale 内核的最高 的处理器了。2、从软件上前，就是在定制操作系统内核里将应用一并选入， 编译后将内核下载到ROM 中。而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组 件就是完成了软件的嵌入，比如WinCE 在内核定制时，会有相应选择，其中 就是wordpad,PDF,MediaPlay 等等选择，如果我们选择了，在CE 启动后，就 可以在界面中找到这些东西，如果是以前PC 上将的windows 操作系统，多半 的东西都需要我们重新再装。3、把软件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入 式系统硬件平台中的ROM 中就实现了一个真正的嵌入。以上的定义是我在 6、7 年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义，书上的定义也有很多，但 在这个领域范围内，谁都不敢说自己的定义是十分确切的，包括那些专家学者
第一章嵌入式系统概述 1.嵌入式系统的概念 从技术的角度概念：以应用为中心、以运算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、靠得住性、本钱、体积、功耗严格要求的专用运算机系统。 从系统的角度概念：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一路的运算机系统。术语嵌入式反映了这些系统一般是更大系统中的一个完整的部份，称为嵌入的系统。嵌入的系统中能够共存多个嵌入式系统。 2.嵌入式处置器的分类 ①嵌入式微处置器； ②嵌入式微控制器； ③嵌入式DSP处置器； ④嵌入式片上系统（SOC） 3.嵌入式操作系统的大体概念及特点 一般实时操作系统应用于实时处置系统的上位机和实时查询系统等实时性较弱的实时系统，而且提供了开发、调试、运用一致的环境。 嵌入式实时操作系统应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发进程是通过交叉开发来完成的，即开发环境与运行环境是不一致。嵌入式实时操作系统具有规模小(一般在几K～几十K 内)、可固化利用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点 4.实时操作系统的大体概念及特点 总的来讲实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时刻范围内作出响应。它强调的是实时性、靠得住性和灵活性, 与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用, 由它来管理和协调各项工作,为应用软件提供良好的运行软件环境及开发环境。从实时系统的应用特点来看实时操作系统能够分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统 IEEE 的实时UNIX分委会以为实时操作系统应具有以下的几点: 异步的事件响应；切换时刻和中断延迟时刻肯定；优先级中断和调度；抢占式调度；内存锁定；持续文件；同步； 5.操作系统的内核有哪两种，各自的特点 ①非占先式内核：非占先式内核要求每一个任务自我舍弃CPU 的所有权。非占先式调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个CPU。异步事件仍是由中断服务来处置。中断服务能够使一个高优先级的任务由挂起状态变成就绪状态。但中断服务以后控制权仍是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动舍弃CPU的利用权时，那个高优先级的任务才能取得CPU的利用权。 ②占先式内核：最高优先级的任务一旦就绪，总能取得CPU的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态，当前任务的CPU利用权就被剥夺了，或说被挂起了，那个高优先级的任务立刻取得了CPU的控制权。若是是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。 6.任务优先级的概念 任务的优先级是表示任务被调度的优先程度。 7.常见的嵌入式操作系统举例 ①嵌入式Linux ②Win CE ③VxWorks ④μC/OS-II
第一部分嵌入式系统简介 1嵌入式系统简介一般定义 以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统（技术角度） 嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。（系统角度） 术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统（被称之为嵌入的系统）的一个完整子系统。嵌入式的系统可以包含多个嵌入式系统。 广义定义：任何一个非计算机的计算系统 嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统。可分为系统级、板级、片级 系统级：各种类型的工控机、PC104模块 板级：各种类型的带CPU的主板及OEM产品 片级：各种以单片机、DSP、微处理器为核心的产品 2特点： 功耗限制：嵌入式系统中，尤其是在用电池供电的嵌入式系统中，这是一个主要考虑的因素。大耗电量直接影响到硬件费用，并影响电源寿命以及带来散热问题。 低成本：包含硬件成本和软件成本。硬件成本主要决定于所使用的微处理器、所需的内存及相应的外围芯片；软件成本通常难于预测，但一个好的设计方法有利于降低软件成本。 多速率：系统同时运行多个实时性任务，系统必须同时控制这些动作，但这些动作有些速度慢，有些速度快。 环境相关性：嵌入式系统不是独立的，而是与其被嵌入的设备紧密相关联。 系统内核小：由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核与传统的操作系统相比要小得多。比如ENEA公司的OSE实时OS，内核只有5K，而Windows 的内核则要大得多。 专用性强：嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。 同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。 不可垄断性 PC有Microsoft Intel,AMD垄断 嵌入式系统工业的基础是以应用为中心的“芯片”设计和面向应用的软件产品开发。 产品相对稳定性 普通处理器18月 嵌入式处理器8－10年 3实时性 实时性的本质是任务处理所花费时间的可预测性，即任务需要在规定的时限内完成。 任务执行的时间可以根据系统的软硬件信息而进行确定性的预测。也就是说，如果硬件可以做这件工作，那么基于实时操作系统的软件将可以做这件工作。 实时系统：
嵌入式系统的定义及特点 定义：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，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。 特点：（1）嵌入式系统是面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU是专门为特定应用设计的，具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于整个系统设计趋于小型化。 （2）嵌入式系统涉及先进的计算机技术、半导体技术、电子技术、通信和软件等各个行业。是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 （3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。 （4）嵌入式系统的生命周期相当长。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，其升级换代也是和具体产品同步进行的。 （5）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后，用户如果需要修改其中的程序功能，必须借助于一套专门的开发工具和环境。 （6）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中，而不是存贮于磁盘等载体中。 3．与通用计算机相比，嵌入式系统有哪些特点？答：与通用计算机相比，嵌入式系统有以下特点：（1）嵌入式系统通常是面向特定应用的；（2）嵌入式系统的硬件和软件必须高效率地设计，做到量体裁衣、去除冗余；（3）有实时操作系统的支持；（4）嵌入式系统具有较长的生命周期；（5）嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存储在磁盘等载体中；（6）具有专门的开发工具支持。 操作系统在嵌入式系统中所起的作用 EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度作，控制、协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 嵌入式系统是以应用为中心，整合了计算机软件、硬件技术，通信技术和微电子技术， 嵌入式操作系统（嵌入式linux学习）的功能 嵌入式操作系统除具备了一般操作系统（嵌入式linux系统）最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等外，还有以下两个方面的功能： 1.构成一个易于编程的虚拟机平台 嵌入式操作系统构成一个虚拟机平台，EOS把底层的硬件细节封装起来，为运行在它上面的软件(如中间件软件和各种应用软件)提供了一个抽象的编程接口。软件开发在这个编程接口的上进行，而不直接与机器硬件层打交道。EOS所提供的编程接口实际上就是操作系统对外提供的系统调用函数。
目录 第1章嵌入式系统概述 (2) 1.1 嵌入式系统概述 (2) .嵌入式系统的定义 (2) .嵌入式系统应用领域 (2) .嵌入式系统特点 (3) .嵌入式处理器——概述 (3) 1.2 嵌入式处理器 (3) .分类 (3) .嵌入式处理器——嵌入式微处理器 (4) .嵌入式处理器——嵌入式微控制器 (4) .嵌入式处理器——嵌入式DSP处理器 (5) .嵌入式处理器——嵌入式片上系统(SOC) (5) 1.3 嵌入式操作系统 (5) .概述 (5) .嵌入式实时操作系统 (6) .使用实时操作系统的必要性 (6) .常见的嵌入式操作系统——嵌入式Linux (7)
嵌入式系统概述 嵌入式系统概述 嵌入式系统的定义 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可剪裁、适应于对系统功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。 这个定义主要包含两个信息，一是嵌入式系统是专用计算机系统，因此必须要有处理器，具备计算机系统的基本特征。二是嵌入式系统的功能是有严格要求并按照指定的应用而设计的。 嵌入式系统应用领域 根据嵌入式系统的应用领域有交通管理、工控设备、智能仪器、汽车电子、环境监测、电子商务、医疗仪器、移动计算、网络设备、通信设备、军事电子、机器人、智能玩具、信息家电等等。主要的产品：网络设备：交换机、路由器、MODEM等。 ·消费电子：手机、MP3、PDA 、可视电话、电视机顶盒、数字电视、数码照相机、数码摄像机、信息家电等。 ·办公设备：打印机、传真机、扫描仪等。 ·汽车电子：ABS防死锁刹车系统、车载GPS等。 ·工业控制：各种自动控制设备。 ·嵌入式系统的组成 嵌入式系统一般由硬件层、中间层和软件层组成。 ·硬件层 硬件层包括嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中 ·中间层 硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
嵌入式操作系统 嵌入式操作系统是一种特殊的操作系统，用于控制嵌入式设备的操作和功能。它通常被设计成具有小巧、高效、快速响应和稳定性强等特点，以适应嵌入式设备的资源限制和实时性要求。本文将介绍嵌入式操作系统的基本概念、分类、应用和发展趋势。 一、基本概念 嵌入式操作系统是在嵌入式系统中运行的一种软件系统。它负责管理和控制硬件资源，提供对应用程序的支持和调度，以实现各种功能需求。在嵌入式系统中，它不仅仅是一个软件组件，更是整个系统的核心。 二、分类 嵌入式操作系统可以根据其结构和特点进行分类。 1. 实时操作系统（RTOS） 实时操作系统是一种关注任务响应时间的嵌入式操作系统。它能够确保任务在预定的时间内完成，并满足实时性要求。实时操作系统广泛应用于航空航天、汽车电子、工业控制等领域。 2. 嵌入式Linux 嵌入式Linux是指将Linux操作系统移植到嵌入式设备上的一种操作系统。它继承了Linux的开放性和稳定性，并且具有丰富的软件资源
和开发工具。嵌入式Linux在智能手机、平板电脑、智能电视等设备中得到广泛应用。 3. 嵌入式Windows 嵌入式Windows是指将Windows操作系统移植到嵌入式设备上的一种操作系统。它兼容Windows的API和应用程序，为开发者提供了熟悉的开发环境和工具。嵌入式Windows在工业自动化、医疗设备等领域被广泛采用。 三、应用 嵌入式操作系统在各个领域都有广泛的应用。 1. 汽车电子 嵌入式操作系统在汽车电子中起到了至关重要的作用。它可以控制车身电子系统、信息娱乐系统、车载网络等，提高驾驶安全性和乘车舒适度。 2. 智能家居 随着物联网技术的发展，越来越多的家庭设备开始智能化。嵌入式操作系统可以用于控制家庭自动化设备，如智能门锁、智能灯光、智能家电等，实现远程控制和智能化管理。 3. 工业自动化
主流嵌入式操作系统介绍 嵌入式操作系统，又称为嵌入式操作平台，是针对特定应用领域和 硬件平台所设计和优化的操作系统。它主要用于控制、管理和运行嵌 入式设备，如智能手机、家用电器、汽车控制系统等。本文将介绍几 种主流的嵌入式操作系统。 一、嵌入式Linux 嵌入式Linux是指将Linux操作系统适配嵌入式设备的一种形式， 它保留了Linux操作系统的优点，如开源、稳定、成熟的生态系统等。嵌入式Linux具有丰富的设备驱动、多任务管理能力和良好的可扩展性，可以在各种硬件平台上运行。 在嵌入式Linux中，通常使用的是裁剪版的Linux内核，该内核只 保留了必要的功能和驱动程序，以节省存储空间和资源，并提高嵌入 式设备的运行效率。嵌入式Linux还提供了适用于嵌入式设备的工具链和库文件，方便开发人员进行应用程序的开发和调试。 二、嵌入式Windows 嵌入式Windows是指将微软的Windows操作系统适配嵌入式设备 的一种形式。与桌面版的Windows相比，嵌入式Windows通常经过了 裁剪和优化，以适应嵌入式设备的资源限制和实时性要求。 嵌入式Windows具有直观易用的界面和丰富的应用生态系统，开发人员可以使用熟悉的开发工具和编程语言进行应用程序的开发。嵌入
式Windows还提供了强大的多媒体处理能力和网络连接功能，适用于 需要图形界面和复杂功能的嵌入式设备。 三、嵌入式Android 嵌入式Android是指将谷歌的Android操作系统适配嵌入式设备的 一种形式。嵌入式Android基于Linux内核，具有开源性和稳定性的特点，同时融合了丰富的应用生态系统和用户界面设计。 嵌入式Android支持多任务管理、开放式应用程序架构和丰富的应 用程序开发接口，方便开发人员进行自定义应用的开发。嵌入式Android还支持网络连接和云服务，适用于需要与互联网进行交互的嵌 入式设备。 四、实时操作系统 实时操作系统（RTOS）是一种专门设计用于实时应用的嵌入式操 作系统。实时应用对于任务的响应时间要求非常高，需要保证任务的 及时性和可靠性。 实时操作系统通常分为硬实时系统和软实时系统，硬实时系统要求 任务在严格的时间约束下完成，而软实时系统则允许在一定时间范围 内完成任务。RTOS具有快速启动时间、低延迟和可预测性等特点，适用于需要高实时性和稳定性的嵌入式设备，如航空航天、医疗设备等。 综上所述，嵌入式操作系统有嵌入式Linux、嵌入式Windows、嵌 入式Android和实时操作系统等多种类型。不同的嵌入式设备和应用领域有不同的需求和特点，选择适合的嵌入式操作系统对于优化系统性
嵌入式系统的基本概念 嵌入式系统的基本概念 一、嵌入式系统的定义 根据IEEE9(国际电气和电子工师协会)的定义，嵌入式系统定义 为控制监视或者辅助设备机器和车间运行的装置。由此可以看出嵌 入式系统是软件和硬件的综合体，可以涵盖机械等附属装置。可以 从以下几个方面来理解国内对嵌入式系统的定义： 1.嵌入式系统是面向用户，面向产品，面向应用的，它必须与具体的应用相结合才有生命力，才会更有优势。 2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术以及各个行业的具体应用相结合的产物。这一点就决定了它必然是一 个技术密集、资金密集、不断创新的知识集成系统。 3.嵌入式系统必须能够根据应用需求对软件硬件进剪裁，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等需求。所以，如果能建立相 对通用的软硬件基础，然后在其上开发出适应各种需求的系统，是 一个较好的发展模式。 二、嵌入式系统的特征 根据嵌入式系统的应用具备以下特点： 1.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。嵌入式系统是以应用为中心的芯片 设计的面向应用的软件产品开发。嵌入式系统产品的`特征是面向用户、面向产品、面向应用的。如果是独立的自行发展则会失去市场，与通用计算机不同，嵌入式系统是针对具体应用的专用系统。 2.嵌入式系统软件的特征
嵌入式系统的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键。对嵌入式系统处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同。 嵌入式系统软件要求固化存储;嵌入式系统软件代码高质量和可靠性;许多应用要求系统软件具有实时处理能力;在嵌入式系统中，多任务 操作系统是知识集成的平台，也是走向工业化标准道路的基础。 嵌入式系统开发需要的开发工具和环境。通用计算机具有完善的人机交互界面，增加了一些开发应用程序和环境即可进行对自身的 开发，而嵌入式系统不具备自身开发的能力，设计完成后，用户通 用不能对其中的程序功能进行修改，嵌入式系统需要EOS(嵌入式系 统操作系统)的开发平台。这是因为对于嵌入式系统，应用程序可以 没有操作系统直接在芯片上运行，但是为了合理地调度多任务，利 用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行配置EOS开发平台，这样才能保证程序执行的实时性，并减少开发时间，保证软件质量。一个优秀的EOS是嵌入式系统成功的关键，EOS是 相对一般操作系统的而言的，它具备了一般操作最基本的功能，如 任务的调度、同步的调度、中断处理、文件功能等，但是嵌入式系 统仅具有这些功能是不够的，为了适应不断发展的嵌入式系统产品 的要求，EOS需要具有以下特点： 1.更好的硬件实用性，也就是良好的移植性。 2.占有更少的硬件资源 3.高可靠性 4.提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议以及其他协议 5.友好的GUI用户交互界面 6.有些应用要求EOS还必须具有实时性能 三、嵌入式系统的分类 根据不同的应用，嵌入式系统有不同的分类的方法。这里根据嵌入式系统的应用和结构功能上分类分成以下三种：
嵌入式操作系统概述 嵌入式操作系统与桌面操作系统和服务器操作系统不同，它们的主要目标是最小化系统资源占用，使系统能够高效、稳定地运行。嵌入式操作系统经常运行在低功耗的硬件设备上，例如智能手机、智能家电、汽车、医疗设备等。它们需要具备快速启动、低内存占用和高实时性等特性。 常见的嵌入式操作系统有几种类型，包括实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）、嵌入式Linux和Windows嵌入式等。 实时操作系统是最常见的嵌入式操作系统类型之一、实时操作系统一般分为硬实时系统和软实时系统。硬实时系统对任务的响应时间有严格的要求，必须在规定的时间范围内完成任务。软实时系统则对任务的响应时间有相对宽松的要求，可以容忍一些延迟。实时操作系统广泛应用于需要高度可靠性和实时性的场景，如航空航天、工业自动化、交通系统等。 另一种常见的嵌入式操作系统类型是嵌入式Linux。嵌入式Linux基于开源Linux内核，并针对嵌入式系统做了定制化的优化。相比实时操作系统，嵌入式Linux在功能和灵活性上更具优势。它支持多线程、虚拟内存管理、网络协议栈等丰富的特性，同时也提供丰富的开发工具和开发环境。嵌入式Linux适用于对实时性要求相对较低，但需要丰富功能和灵活性的嵌入式系统。 同时，Windows嵌入式也是一种常见的嵌入式操作系统。它是微软针对嵌入式系统开发的一个特殊版本，以适应嵌入式系统的需求。Windows 嵌入式提供了通用的Windows应用程序模型、开发工具和开发环境，使开发者可以使用熟悉的Windows开发技术进行应用程序的开发。它适用于需
要在嵌入式系统中运行Windows应用程序的场景，如智能手机、平板电脑等。 嵌入式操作系统的设计与传统操作系统相比，有一些独特的要求和挑战。首先，嵌入式操作系统需要具备低功耗和节约资源的特性，以适应嵌 入式设备的特殊需求。其次，嵌入式操作系统需要具备高实时性，能够快 速响应和处理来自外部设备的事件。此外，嵌入式操作系统还需要具备高 度稳定性和可靠性，以确保系统运行的可靠性和稳定性。 为了满足这些要求，嵌入式操作系统通常会采用一些特定的优化策略。例如，它们将关注点放在核心功能的实现上，避免引入复杂的功能和组件。嵌入式操作系统还会优化内存管理、任务调度、中断处理等关键功能，以 提高系统的效率和性能。此外，由于嵌入式操作系统一般需要与外部硬件 设备进行交互，因此它们会提供丰富的驱动程序和接口库，简化与外设的 交互开发。 总的来说，嵌入式操作系统是为嵌入式系统设计的一种操作系统。它 们具备低资源占用、高实时性、高可靠性和易开发等特点，适用于嵌入式 设备领域的各种应用场景。随着物联网和智能设备的快速发展，嵌入式操 作系统的需求将会继续增长，同时也会推动嵌入式操作系统的创新和发展。
嵌入式系统 嵌入式系统是指将计算机处理器嵌入到其他应用系统中，实现特定功能的计算机系统。它是以硬件为基础，软件为补充的一种特殊计算机系统。嵌入式系统广泛应用于电子产品、汽车、通信设备等各个领域，为各行各业提供了便利和效益。 嵌入式系统的核心是嵌入式处理器。嵌入式处理器是一 种在硬件上与系统紧密结合的微处理器，它具有低功耗、高性能、实时响应等特点。嵌入式处理器通常采用专用的指令集和优化的架构，以满足特定的应用需求。嵌入式系统中的处理器通常通过总线连接到外设，如存储器、输入输出接口等，以完成特定的任务。 嵌入式系统的软件开发也是其重要的组成部分。由于嵌 入式系统通常具有资源有限、实时性要求高等特点，软件开发需要考虑到对硬件资源的充分利用和任务的实时性。常见的嵌入式系统软件开发语言包括C、C++等，开发工具包括编译器、调试器、仿真器等。 在实际应用中，嵌入式系统具有广泛的应用领域。例如，在电子产品中，嵌入式系统可以用于控制电路板的功能、连接外部设备等；在汽车领域，嵌入式系统可以用于发动机控制、安全系统、娱乐系统等；在通信设备中，嵌入式系统可以用于手机、路由器、调制解调器等。 嵌入式系统的应用还面临着一些挑战。首先是功耗问题。由于嵌入式系统通常使用电池供电，因此需要尽量降低功耗，以延长设备的使用时间。其次是实时性问题。对于一些要求实
时响应的应用，嵌入式系统需要能够在严格的时间要求下完成任务。此外，嵌入式系统还需要考虑可靠性、安全性等方面的问题。 总之，嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，在各个领域都有广泛的应用。它以硬件为基础，软件为补充，通过嵌入式处理器和专用的软件开发技术，实现特定功能。随着科技的不断发展，嵌入式系统将会在更多的领域得到应用，并为人们的生活带来更多的便利和创新。 （注：本文所涉及的信息仅供参考，不得用于商业用途。）
嵌入式系统的概念、特点、组成与应用场合 一、嵌入式系统的概念 嵌入式系统是一种以特定功能为目的，嵌入在具有其他功能的系统中的计算机系统。它是由软件和硬件组成的，并提供特定的功能。嵌入式系统通常具有较小的体积、较低的功耗、高可靠性和实时性。 二、嵌入式系统的特点 1. 实时性：嵌入式系统能够在规定的时间内完成任务，具有高实时性要求。 2. 可靠性：嵌入式系统必须具有高可靠性，以保证系统在各种环境下运行正常。 3. 高效性：嵌入式系统的硬件和软件一般都是专门为实现特定功能而设计的，能够在有限的资源下实现高效率的工作。 4. 稳定性：嵌入式系统要求具有稳定的运行环境，不受外界干扰。 5. 硬件与软件结合：嵌入式系统由硬件和软件两部分组成，两者相互结合，形成一个整体。 三、嵌入式系统的组成 1. 微处理器/微控制器：是嵌入式系统的核心，负责控制和处理系统的各种任务。 2. 存储器：包括闪存、RAM、ROM等，用于存储程序代码和数据。 3. 输入/输出设备：包括键盘、鼠标、显示器、打印机等，用于人机交互。
4. 通信接口：通信接口是嵌入式系统与其他设备通信的接口，包括串口、并口、USB、以太网等。 5. 电源系统：提供系统所需的电能，包括直流电源、充电电路、电池等。 四、嵌入式系统的应用场合 1. 工业自动化：用于控制生产线和机器人等自动化设备。 2. 汽车电子：用于汽车电子控制单元（ECU）等系统中，包括发动机管理、车身控制、安全系统等。 3. 医疗设备：用于病人监护、诊断和治疗等方面。 4. 家庭电器：如电视、洗衣机、冰箱、电烤箱、热水器等。 5. 智能手机和平板电脑：用于智能手机和平板电脑中的各种功能，如拍照、视频、通话、应用程序等。 6. 空间探测器：用于测量和探测星球、行星等宇宙环境。 7. 军事设施：用于导弹控制、雷达目标跟踪、GPS等。 总之，嵌入式系统是一种以特定功能为目的，嵌入在具有其他功能的系统中的计算机系统。它具有实时性、可靠性、高效性、稳定性等特点，由微处理器/微控制器、存储器、输入/输出设备、通信接口、电源系统等组成，广泛应用于工业自动化、汽车电子、医疗设备、家庭电器、智能手机和平板电脑、空间探测器、军事设施等领域。
1. 嵌入式系统简介 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，可根据实际需求对软硬件进行裁剪， 满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求的专用计算机系统。通常情况下，系统装置由嵌入式计算机系统和所应用的被控对象组成。前者是整个嵌入式系统的核心，由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和应用软件构成；而后者则用于接收前者发出的控制、监视和管理命令，完成所规定的操作或任务。由此可见，嵌入式技术是结合计算机、电子和半导体等技术精髓，并将其具体应用到各个行业的先进新兴技术。 2. 嵌入式系统的发展与应用 如果问哪种计算机最普及，有人会说是PC机，可实际上嵌入式系统在数量上远远超过 了以PC机为代表的通用计算机，只是嵌入式系统一般集成在设备内部，不象PC那样本身 是一个独立的系统，配备显示器、键盘、鼠标等标准设备。人们在使用设备时，往往在意 的是设备提供的功能，而忽略了在设备内部高速运转、起着核心作用的嵌入式系统，例如在用MP3欣赏音乐的时候，人们只关心音乐的音质、操控方式、系统容量、支持的音乐格式等，有多少人会关心在MP3内部发挥作用的嵌入式计算机呢？可实际上所有的功能都是内部的计算机完成的。早期计算机由电子管组成，体积庞大，主要用于完成复杂的计算任务。 随着晶体管计算机的出现，尤其是集成电路在计算机中的应用，计算机体积越来越小、性能越来越强，除了数值计算外，计算机还可以实现数据采集、信息处理、自动控制等功能，将专门设计的计算机集成到传统设备中，可显著提高设备的性能。此时，一种新的计算机类型 ――嵌入式系统应运而生。嵌入式系统发展之初，因为计算机还是个昂贵的电子设备，所以应用仅限于军事、工业控制等成本不敏感的领域。随着微处理器技术的飞速发展，计算机集成度越来越高，在性能提高的同时，计算机也变得越来越小、越来越廉价，嵌入式系统的进入蓬勃发展时期。现代社会生活中，嵌入式系统无处不在，广泛应用在国防电子、数字家庭、工业自动化、汽车电子、医学科技、消费电子、无线通讯、电力系统等各行各业。嵌入式系统是数字化社会的技术基础，正如中科院院士沈绪榜教授所说，“计算机是认识世界的工具，而嵌入式系统则是改造世界的产物。” 图1给出的是数字手机电路的原理框图，嵌入式系统在手机里完成人机接口、信息管理、设备控制等功能，在多媒体手机中，嵌入式系统还要实现语音记录、视频记录、数码相机、音视频文件播放等多媒体功能。嵌入式系统是数字手机的核心。 网络 ---------- r—»_ 语音采样----- 微处理器 -4 ---- 网络适配器 图1语音处理系统结构图 图2手机电路原理框图现代社会日益数字化、信息化，嵌入式系统在这样的社会 中必将扮演重要的角色。如在日常生活中，将来嵌入式系统不仅存在于电视机、洗衣机、冰箱、洗衣机、手机这些设备里，甚至我们穿的鞋子、戴的帽子、穿的衣服中也装备了计算机系统。1999年，IBM提出了普适计算的概念，指得是随时随地获取信息、处理信息。普
嵌入式系统的优点和缺点 嵌入式系统的概述 嵌入式系统是指集成了特定功能的计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，并与其他系统相互交互。嵌入式系统采用了专用的硬件和软件，通常设计用来执行特定的任务，如控制操作、传感和测量、媒体播放等。这些系统广泛应用于工业自动化、交通运输、医疗设备、家庭电器等领域，成为现代社会不可或缺的一部分。然而，嵌入式系统也存在一些缺点。 嵌入式系统的优点 1. 低成本 嵌入式系统通常采用优化的硬件和软件设计，以达到高效能和低成本的目的。由于专门的硬件设备和精简的软件编程，嵌入式系统可以更加精确地控制和管理特定任务，从而实现高效而优质的性能。此外，由于嵌入式系统通常集成在其他设备中，可以减少硬件成本和占用空间，使生产商能够更加轻松地将成本控制在成本范围内。 2. 可靠性高 嵌入式系统通常需要长时间的运行，因此对可靠性和质量的要求很高。专门的硬件和软件设计使得嵌入式系统可以抵抗各种环境干扰和故障，以减少系统崩溃和操作失误的风险。此外，嵌入式系统的优化设计使得它们更加稳定，减少软硬件崩溃的几率，从而使运维成本更低。 3. 优质的性能表现 嵌入式系统通常调整为某种特定任务，因此它们可以对制造商的性能要求进行完全的优化。这些系统可以使用定制化的软件和驱动程序，以最大限度地利用硬件的性能潜力。由于简单的软件设计和紧凑的硬件设计，嵌入式系统通常比PC和服务器等大型计算机系统具有更高的性能和能源效率。 嵌入式系统的缺点 1. 不可扩展性 由于嵌入式系统采用了专用的硬件和软件设计，因此它们通常不能容易地进行扩展或升级。这意味着一旦设计和生产完成，就很难更改和升级系统中的组件和软件。这可以导致短期内甚至长期内的问题。
第1章嵌入式系统概述 本章介绍嵌入式系统的一些基本知识，包括嵌入式系统的概念、发展、特点、组成、分类、嵌入式微处理器系列和嵌入式系统中信息表示与运算基础等。通过本章的学习，读者将建立起对嵌入式系统的初步的宏观认识，为今后的深入学习和研究打下基础。 1.1 嵌入式系统的发展 1.1.1 嵌入式系统的概念 什么是嵌入式系统？随着嵌入式系统在人们实际生活中的应用越来越广泛，这个基本问题的确切定义引发了许多争论。 嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。人们很少会意识到他们往往随身携带了好几个嵌入式系统——MP3、手机或者智能卡，而且他们在与汽车、电梯、厨房设备、电视、录像机以及娱乐系统的嵌入式系统交互时也往往对此毫无察觉。嵌入式系统早期主要应用于军事和航空、航天等领域，以后逐步广泛地应用于工业控制、仪器仪表、汽车电子、通信和家用消费类等领域。正是“看不见”这一特性将嵌入式计算机与通用PC计算机区分开来。 目前存在多种嵌入式系统的定义，有的是从嵌入式系统的应用定义的，有的是从嵌入式系统的组成定义的，也有的是从其他方面进行定义的，下面给出两种比较常见的定义。 第一种，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 the operation of equipment, machinery or plants）。 可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属装置。 第二种定义：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，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。广而言之，可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。嵌入式系统采用“量体裁衣”的方式把所需的功能嵌入到各种应用系统中，它融合了计算机软/硬件技术、通信技术和半导体微电子技术，是信息技术IT（Information Technology）的最终产品。