https://www.doczj.com/doc/9811258064.html,
2内容提纲
}嵌入式产品的特点}嵌入式产品开发流程}嵌入式系统设计要点}
如何学习嵌入式
3
嵌入式产品的特点
}
性能特点：
}
嵌入式产品范围广，不同的产品关注的方向不同。这些方向主要有：体积、成本、功耗、稳定性、实时性、功能、外观等。
}
技术特点：
}软硬件结合
}硬件、软件技术更新快，复杂程度不断提高}操作系统在嵌入式产品中应用越来越广
}所有的通用计算机技术都有可能被应用在嵌入式产品中
}需要和具体行业技术结合}
开发难度大、周期短
嵌入式产品开发流程
}开发前期准备工作
}需求分析、可行性分析
}具体的技术开发
}硬件设计、嵌入式系统构建、驱动编程、应用编程、
GUI开发、电源管理、启动时间、算法优化、实时性优化、系统测试、产品模具结构设计及组装
}开发后期工作
}用户体验测试、产品送检、小批量生产测试、大批量生产。
需求分析、可行性分析
硬件设计Array
}硬件方案
}处理器、}高
}硬件调试
嵌入式系统构建
}嵌入式操作系统选型
}Wince、linux、vxorks等
}嵌入式操作系统构建
}交叉开发环境构建、Bootloader移植、操作系统移植、文件系统构建等
驱动编程
}接口技术
}GPIO、PWM、串口、I2C总线、SPI总线、CAN总线、网卡、声卡、显卡、存储控制器、DMA控制器、中断控制器、USB接口等。
}操作系统的驱动技术
}字符、块、网络设备编写方法
}设备访问的控制方法
}同步、互斥、睡眠机制
}内存管理机制
}时间、延时机制
}中断、DMA申请机制
应用编程
}I/O、文件、脚本编程}进程、线程管理及通讯}网络编程
}数据库编程
GUI开发
}Linux环境下主要有：QT、minigui、GTK、java等
电源管理
}处理器支持慢速、待机、睡眠等模式}处理器的工作频率和功耗有关
}部分操作系统支持动态电源管理模式
启动时间
}熟悉软、硬件的启动过程及依赖关系
}方法：对启动过程进行划分，分别优化各个阶段
步骤主要耗时操作
上电复位片内Firmware运行
Bootloader对内核需要使用RAM进行查找和初始化；下载
系统镜像到RAM并解压，传递内核参数
内核内核初始化、搜索设备安装驱动、挂载根文件
系统
用户空间执行初始化脚本、启动图形界面、应用程序
算法优化
}嵌入式系统最好是“刚刚好”
}时间、空间
}需要对软、硬件机制有深入的理解
系统测试
}测试方法
}白盒、黑盒测试
}功能测试
}压力测试
}性能测试
}易用性测试
}开发与测试的关系
验收测试
用户需求
图：开发与测试的关系
产品模具、结构设计及组装
}属于机械部分工作
}机械结构、机械工艺、工业设计等相关知识}模具、结构设计软件
产品送检
}3C（China Compulsory Certification ）认证，英文缩写为“CCC”即强制性产品认证
}不同产品执行的检查项目不同
}嵌入式产品通常有：高低温测试、震动测试、电磁兼容EMC测试、人体辐射测试等
与行业技术结合
}产品的开发过程需要和具体的行业技术结合
}手持终端、汽车电子、医疗器械、工业控制、军工产品等
嵌入式开发状况
现今武林---秘籍满大街
状况
嵌入式开发
看上去很美
欲练神功，引刀自宫
即便自宫，未必成功
如何学习嵌入式
}找准合适自己的切入点
}抓住实战机会、积攒开发经验
}切忌浮躁
}善于和自己的行业、市场需求结合、找到创新点
嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统
嵌入式系统设计与应用复习资料 （一）?单项选择题： 1. 下面哪个系统属于嵌入式系统。 （ 八、“天河一号”计算机系统 C 、联想S10±网木 D ） B 、联想T400笔记本计算机 D 、联想OPhone 手机 2. 软硕件协同设计方法与传统设计方法的最大不同Z 处在于（B ）。 A 、软硬件分开描述 C 、协同测试 3. 卜?面关于哈佛结构描述正确的是（A A 、程序存储空间与数据存储空间分离 C 、程序存储空间与数据存储空间合并 4. 下面哪一种工作模式不属于ARM 特权模式 A 、用户模式 B 、系统模式 C 、 5. ARM7TDM1的工作状态包括（D ）。 A 、测试状态和运行状态 C 、就绪状态和运行状态 6. USB 接口移动硬盘最合适的传输类型为（ A 、控制传输 B 、批量传输 C 、 7. 下而哪一种功能单元不属于I/O 接口电路。（D ） A 、USB 控制器 B 、UART 控制器 C 、以太网控制器 &下面哪个操作系统是恢入式操作系统。（B ） As Red-hat Linux B 、 PCLinux C 、 Ubuntu Linux D 、 SUSE Linux 9. 使用Host-Target 联合开发嵌入式应用，（B ）不是必须的。 A 、宿主机 B 、银河麒麟操作系统 C 、目标机 D 、交叉编译器 10. 下面哪个系统不属于嵌入式系统（D ）。 A 、MP3播放器 B 、GPS 接收机 C 、“银河玉衡”核心路由器 D 、“犬河一号”计算机系统 11. 在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（C ）吋完成。 A 、需求分析 B 、系统集成 C 、体系结构设计 D 、软便件设计 12. 下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（B ）。 A 、嵌入式微处理器 B 、微控制器 C 、DSP D 、以上都不合适 13. 关于ARM 了程序和Thumb 了程序互相调用描述正确的是（B ）。 A 、 系统初始化Z 后，ARM 处理器只能工作在一种状态，不存在互相调用。 B 、 只要遵循一定调用的规则，Thumb 子程序和ARM 子程序就可以互相调用。 C 、 只要遵循一定调用的规则，仅能Thumb 子程序调用ARM 子程序。 D 、 只耍遵循一定调用的规则，仅能ARM 子程序调用Thumb 子程序。 14. 关于ARM 处理器的异常的描述不正确的是（C ）。 A 、复位属于异常 B 、除数为零会引起异常 B 、软硬件统一描述 D 、协同验证 B 、存储空间与10空间分离 D 、存储空间与10空间合并 （A ）0 软中断模式 D 、FTQ 模式 B 、挂起状态和就绪状态 D 、ARM 状态和Thumb 状态 B ）0 中断传输 D 、等时传输 D 、LED
嵌入式系统开发课程-多路数据采集系统设计 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
多路数据采集系统设计
1题目要求 所设计的数据采集系统，共有16路信号输入，每路信号都是0~10mV，每秒钟采集一遍，将其数据传给上位PC计算机，本采集地址为50H。要求多路模拟开关用4067，A/D转换用ADC0809，运算放大器用OP07，单片机用89C51，芯片用 MAX232。 设计其电路原理图，用C51语言编制工作程序。 2总体方案设计 根据题目要求，传感器首先采集16路信号，然后被多路模拟开关4067选通某一路信号，接着通过信号调理电路，由A/D转换器进行模/数转换后发送给单片机，之后通过MAX232由RS232串口进行通讯，最终将数据传递到上位PC计算机。因此，数据采集系统主要包括以下几个主要环节： 2.1信号选通环节 由于题目要求采集的信号路数达到了16路，每一路信号的流通路线均相同。如果为每路信号都设置相应的放大、A/D转换单元，成本将大幅度提升。因此可以接入一个多路模拟开关4076，轮流选通每一路信号，实现多路信号共用一个运算放大器和A/D转换单元，即降低了成本，又简化了电路。 4067为16路模拟开关，其内部包括一个16选1的译码器和被译码输出所控制的16个双向模拟开关。当禁止端INH置0时，在I/N0－I/N15中被选中的某个输入端与输出公共端X接通，外部地址输入端A、B、C、D决定了被选通端；当INH置1时，所有模拟开关均处于断路状态。 2.2信号调理电路 为了方便信号的进一步传输和处理，一般均要在传感器的输出端接入信号调理电路，对传感器输出的信号进行变换、隔离、放大、滤波等处理。此处的信号波动范围只有0～10mV，属于微弱信号，需要进行放大处理。按照题目要求，本文设计的系统选用运算放大器OP07。OP07是一种高精的度单片运算放大器，其输入失调电压和漂移值均很低，适合用作前级放大器。 2.3A/D转换器 由于单片机只能处理数字信号，所以需要接入A/D转换器将模拟信号转换成数字信号。本文采用题目提供的ADC0809，它可以和单片机直接通讯。ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 此处采用中断的方式使数据在单片机与ADC0809之间进行交换，端口地址为 FF50H；P0口和WR信号共同生成单片机的启动转换信号；为了在启动转换的同时选通通道，将通道地址锁存信号ALE与START相连；把P0口和RD同时处在有效位的组
嵌入式系统设计基础 结题报告 学生1： 学生2： 学生3： 组长： 组长电话： 指导老师： 完成时间：
目录 目录 (2) 摘要 (3) 一、课题概述 (4) 二、课题实施方案 (4) 2.1 方案说明 (4) 2.1.1 LCD图像显示模块设计方案 (4) 2.1.2 触摸屏模块设计方案 (5) 2.1.3 音乐播放模块设计方案 (5) 2.1.4 键盘模块设计方案 (6) 2.2 工程规范 (6) 三、课题实施过程详述 (6) 四、系统测试方法 (8) 五、结果分析 (8) 六、总结 (9) 参考文献 (9) 附录 (9)
摘要 随着智能手机和平板电脑等便携式设备的兴起，ARM已经成为全球领先的半导体知识产权提供商，全世界超过95%的智能手机和平板电脑都采用ARM架构。ARM技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。本文旨在初步接触嵌入式ARM技术。我们使用了天嵌TQ2440开发板以及ADS1.2来进行相关实验，主要制作了一个带背景音乐、可以使用触摸屏和键盘进行前后照片切换的数码相框。通过这次实验，我们对ARM技术有了一个初步的认识和了解，同时也掌握了一些编程和调试技术。 关键词：嵌入式，LCD图像显示，触摸屏 Abstract With the development of the smartphone and tablet computer, ARM has already become a leading semiconductor intellectual property provider in global market. More than 95% of the smartphone and tablet computer use the ARM framework. ARM has the advantages in performance, cost and efficiency. This paper aim at having a rough contact with embedded ARM and we use TQ2440 and ADS1.2 to conduct relevant experiments. Generally, we have made a digital album which can be controlled by touch panel. Through this experiment, we have grown a general acknowledge of ARM technology and master some coding and debugging technology. Keywords：embedded system, LCD display, touchpanel
《嵌入式系统设计与应用》课程设计 题目嵌入式系统的实践教学探讨 1．嵌入式系统设计与应用课程的内容概述 1.1 内容概述 本课程适用于计算机类专业，是一门重要的专业课程。它的任务是掌握嵌入式系统的基本概念；掌握嵌入式处理器 ARM 体系结构，包括ARM总体结构、存储器组织、系统控制模块和I/O外围控制模块；掌握ARM指令集和Thumb指令集；掌握ARM汇编语言和C语言编程方法；了解基于ARM 的开发调试方法。它的目的是了解和掌握嵌入式处理器的原理及其应用方法。 1）介绍嵌入式系统开发的基础知识，从嵌入式计算机的历史由来、嵌入式系统的定义、嵌入式系统的基本特点、嵌入式系统的分类及应 用、嵌入式系统软硬件各部分组成、嵌入式系统的开发流程、嵌入 式技术的发展趋势等方面进行了介绍，涉及到嵌入式系统开发的基 本内容，使学生系统地建立起的嵌入式系统整体概念。 2）对ARM技术进行全面论述，使学生对ARM技术有个全面的了解和掌握，建立起以ARM技术为基础的嵌入式系统应用和以ARM核为基础 的嵌入式芯片设计的技术基础。 3）ARM指令系统特点，ARM 指令系统，Thumb 指令系统，ARM 宏汇编，ARM 汇编语言程序设计，嵌入式 C 语言程序设计。 1.2实践教学探讨 在IEEE 计算机协会2004年6月发布的Computing Curricula Computer Engineering Report， Ironman Draf t 报告中把嵌入式系统课程列为计算机工程学科的领域之一，把软硬件协同设计列为高层次的选修课程。美国科罗拉多州立大学“嵌入式系统认证”课程目录包括实时嵌入式系统导论、嵌入式系统设计和嵌入式系统工程训练课程。美国华盛顿大学嵌入式系统课程名称是嵌入式系统
山东理工大学成人高等教育嵌入式系统设计复习题 一、简述题 1、画出MCS-51单片机的总线形成图，并写出地址线和数据线的数量 2、简述定时器/计数器方式1和方式2的最长定时器时间与最短定时时间（外部晶振为6MHz） 3、简述串行口的控制寄存器SCON中的SM0、SM1、SM2的含义 4、如果一个8位的D/A转换器满量程为5V，试分别确定当数字量为75H、0ACH时对应的模拟量。 5．MCS-51系列单片机三总线如何产生？说明各控制总线的名称及含义。 6．写出MCS-51单片机P3口的第二功能名称含义。 7．MCS-51单片机工作寄存器区字节地址范围是多少？若选择当前工作寄存器区为2区，应如何设置？ 8．当中断控制寄存器IE的内容为92H时的含义是什么？ 9．简述程序状态字PSW各位的含义。 10．MCS-51系列单片机内部有哪些主要逻辑部件组成？ 11．P3口的第二功能是什么。 12．MCS-51单片机内部RAM如何分配的？ 13．写出将片内RAM 30H单元、片外RAM 3000H单元的内容读入A中的指令。 14．位地址20H与字节地址20H有何区别？位地址20H具体在片内RAM中什么位置？15．写出特殊功能寄存器IE、IP、TMOD的名称及功能。 二、名词解释 1、A/D分辨率 2、中断
三、编程 1、定时器/计数器初始化编程 若要求T0作为定时器以方式1工作，定时时间为50ms； T1作为计数器以方式2工作，计3个脉冲溢出。设单片机晶振频率为12MHZ，编写初始化程序。 2、编程将片内RAM31H单元的高3位和30H单元的高5位合并为1个字节送片内RAM32H，要求31H的高3位在高位上。 3.以30H为起始地址的内部RAM中，连续存放8个单字节无符号数， 试编一程序，求其平均值送52H单元。 4．片内RAM的40H、41H单元存放2个压缩的BCD码，编制程序将其转换成七段码，并存入片内30H～33H单元中。已知七段码表的首地址为TAB。 四、设计 1、画出利用8255A管理LED3位静态显示的原理简图，并编写显示数字5、7、9的程序。 五、指令题 1．设片内RAM（30H）=0EH，执行下面程序后，（A）=？该程序完成何功能？ MOV R0，#30H 答： MOV A，@R0 结果A= RL A 功能： MOV B，A RL A RL A ADD A，B RET 2．设（A）=40H，（R1）=23H，（40H）=05H。执行下列两条指令后，累加器A和R1以及内部RAM中40H单元的内容各为何值？ （1）XCH A，R1 （2）XCHD A，@R1 3．设内部RAM中44H单元的内容为43H，执行下列程序后 MOV SP，#78H MOV R1，#44H
电气与电子信息工程学院 嵌入式系统设计课程设计 设计题目：基于AT89S52单片机的游戏机嵌入式系统设计与制作专业班级：电子信息工程2008级（2）班 学号：200840210212 姓名：童俊 指导教师：邓彬伟李玉平 设计时间：2011/11/14～2011/12/2 设计地点：K2自动化综合实验室
嵌入式系统设计课程设计成绩评定表 姓名童俊学号200840210212 专业班级电子信息工程2008级（2）班 课程设计题目：基于AT89S52单片机的游戏机嵌入式系统设计与制作 课程设计答辩或质疑记录： 1、什么叫嵌入式系统？ 答：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁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。 2.所做的电路中有哪几个任务？ 答：总共六个，分别是：功能选择，贪吃蛇游戏，时间温度显示，PS2键盘控制，温度采集，时间采集。 3.贪吃蛇这个游戏是怎么实现的？ 答：在这个游戏中主要用到两个长度为二的数组控制蛇的头部坐标和尾部坐标，蛇的初始化长度为3，通过定时器没隔一定的时间给蛇一个步进信号，在蛇移动的过程中和转弯的过程中需判断前面是否有食物，是否碰到自己身体。食物的坐标也是通过定时器的高八位和第八位的数字余上30所的。 成绩评定依据： 实物制作（40％）： 课程设计考勤情况（20％）： 课程设计答辩情况（20％）： 完成设计任务及报告规范性（20％）： 最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定） 指导教师签字： 2010年12 月20 日
课程设计任务书 2011 ～2012 学年第 1 学期 学生姓名：林忠航专业班级： 08电信本1、2 指导教师：邓彬伟、李玉平工作部门：电信教研室 一、课程设计题目 嵌入式系统设计课程设计 二、课程设计目的 为了提高嵌入式系统设计与实际的应用能力，开始为期三周的嵌入式系统设计课程设计。通过实训使学生在巩固所学单片机知识的基础之进一步把其与μC/OS-II操作系统的移植结合起来，增强学生对所学知识的实际应用能力和以及与当前专业的前沿知识结合，达到对μC/OS-II操作系统的学习和理解，为以后从事嵌入式工作的研究和开发打好基础。 三、课程设计内容 设计基于51单片机的嵌入式系统，把μC/OS-II操作系统移植到51单片机上，能完成基本的输入和输出，输入采用4*4的键盘，输出采用1602液晶。再此基础之上，每个同学根据自己的特长扩展应用系统，具体可参考以下五种扩展方案的实现。 1、设计的游戏机，在游戏机工作时有背景音乐放出。 2、设计的是电子琴以及1602液晶显示。 3、设计的流水灯、蜂鸣器、闪烁灯任务。， 4、设计的流水灯和电子书功能。 5、（1)所有灯灭，（2）1602显示 93）LED灯闪烁，显示字符。 四、进度安排 序号设计内容所用时间 1 布置任务，学习μC/OS-II操作系统5天 2 开发μC/OS-II操作系统的移植代码3天 3 制作基于51单片机的硬件系统2天 4 软硬件集成和调试2天 5 答辩、撰写设计报告书3天 合计15天 五、基本要求 1、设计基于51单片机的输入和输出电路。 2、用4×4的键盘作为输入设备。 3、用LED或LCD进行显示。
1.嵌入式系统目前被大多数人接受的一般性定义是什么？举例说明嵌入式系统的应用。 嵌入式系统是“以应用为中心，以计算机为技术基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统”。 2.嵌入式系统三要素？ 嵌入性：嵌入到对象体系中，对对象环境有要求 专用性：软、硬件按对象要求裁剪 计算机：实现对象的智能化功能 3.嵌入式系统与单片机的区别？ 单片机属于嵌入式系统，但只有嵌入式系统的部分结构和部分功能： 1.单片机数据处理能力有限、处理速度有限，不能够用于所有的嵌入式系 统。目前嵌入式系统的主流是以32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（RTOS）的软件设计。 2.单片机系统多为4位、8位、16位机，不适合运行操作系统，难以进行 复杂的运算及处理功能。 3.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。 4.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。 5.单片机无网络功能。 4.嵌入式系统与PC机的区别？ 1.嵌入式系统一般专用于特定任务，而PC是通用计算机。 2.嵌入式系统使用多种类型的处理器，系统硬件资源比PC机少的多，但 种类远远超过PC机。 3.嵌入式系统常有实时约束，常使用实时多任务操作系统，另外还有有功
耗、成本约束，且常在极端环境下运行，故障造成的后果比PC系统更 严重。 4.嵌入式系统得到多种微处理器体系的支持 5.嵌入式系统需要专用工具和方法进行开发设计 5．嵌入式处理器分为哪几类，说明定义及特点？ （1）、嵌入式微处理器（MPU） 嵌入式微处理器就是和通用计算机的处理器对应的CPU，可以认为是“增强型”通用微处理器。 ●特点： 1)功能和微处理器基本一样，但为了缩小体积、降低功耗，只保留和嵌入 式应用相关的功能。 2)在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 （2）、嵌入式微控制器（MCU） 嵌入式微控制器就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、Watchdog、I/O、串行口、A/D等各种必要功能和外设。 ●特点： 1)一个系列的微控制器具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都 是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装，这样可以使单片机最 大限度地和应用需求相匹配，从而减少功耗和成本。 2)单片化、体积大大减小、功耗和成本降低、可靠性提高 （3）、嵌入式DSP 嵌入式DSP是专门用于信号处理方面的处理器。 ●特点： 1)其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和 指令执行速度。 （4）、嵌入式SOC 嵌入式SOC是追求产品系统最大包容的集成器件。绝大多数系统构件都在
《嵌入式系统课程设计》 姓名：梅航赵震王继潘晨阳陈川江李洪波朱啸林何永强张智炫班级：10计算机 专业：计算机科学与技术 学院：电气与信息工程学院 2013年12月
1.题目选择 如皋港港口物流交易平台 2.项目描述 如皋港物流交易平台一共分为两期完成：一期工程主要是宣传如皋港的港口文化和港口风采，弘扬如皋港精神；二期工程着重于港口的物流交易部分，一个关于货主，物流公司和平台方的三方交易。 2.1 一期内容描述 2.1.1 首页 首页版面内容主要包括会员登录区域、董事长致辞、港口要闻（图文展示）、招商引资（项目发布）、视频新闻、创先争优、港口论坛、港航资讯、如皋港电子信息交易平台图片链接、如皋港货运物流信息平台图片链接、如皋港电子口岸平台图片链接，及各相关行业网站图片链接等内容: 1.会员登录区域 提供会员登录，会员登录分为员工登录和客户登录两部分，所有用户均由管理员根据员工及客户级别统一分配用户和初始密码及用户权限，用户登录后可修改初始密码。 2.董事长致辞 董事长致辞版块在首页的左上角显眼位置，提供董事长的工作照及亲笔致辞、签名印章等等。
3.港口要闻 作为中国·如皋港对外新闻发布的唯一官方平台，该版块将置于整版最中央最上方位置，作为如皋港的重大新闻、图文资讯发布浏览平台，右侧区域作为新闻图片展示窗口，实现图片定时切换功能。 4.招商引资 作为如皋港重大招商项目信息发布的官方平台，提供招商项目信息的发布浏览，包括项目简介、项目前景、项目现状、合作方式等内容的发布。 5.视频新闻 发布关于如皋港重大活动、会议的视频新闻供会员及游客观看，更直观的展示如皋港对外形象。 6.创先争优剪影（社会管理创新） 作为新型国有企业，在市委市政府的统一领导下，党建工作尤为重要，在此区域将发布党建工作活动新闻。 7.港口论坛 港口论坛作为思想的聚集地，为港口的发展建言献策，同时提升港口凝聚力。 8.港航资讯 提供港航资讯浏览，通过抓取相关港航业新闻，保持与港口行业与时俱进。 9.如皋港电子信息交易平台 作为中国·如皋港的重要子系统，如皋港电子商务平台的登录页面须在整版的右侧提供显眼的图片登录链接，点击图片链接后进入如皋港电子商务平台，提供马木材贸易、长江煤市、邦略再生资源等交易平台。客户用户根据自身用户权限可直接进入各大平台进行在线咨询交易。（具体功能描述见后） 10.如皋港货运物流信息交易平台 首页提供图片链接，点击后进入如皋港货运物流信息交易平台页面，登录用户可直接进入交易平台（具体功能描述见后） 11.如皋港电子口岸平台 首页提供图片链接，登录用户点击后直接进入如皋港电子口岸平台（具体功能描述见后） 12.各行业网站链接
选择题30分，15题 填空题10分 判断题10分 名词解析，20分，5题 RISC（reduced instruction set computer，精简指令集计算机）是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于80 年代的MIPS主机（即RISC 机），RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。 RTOS 实时操作系统（Real-time operating system）实时系统能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和外部或内部、同步或异步时间做出响应的系统。 Kernel内核操作系统内核操作系统内核是指大多数操作系统的核心部分。它由操作系统中用于管理存储器、文件、外设和系统资源的那些部分组成。 CISC:：Complex Instruction Set Computer 复杂指令系统计算机 ISR：Interrupt Service Routines 中断服务程序 IP是英文Internet Protocol（网络之间互连的协议）的缩写，中文简称为“网协”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。 Non-preemptive非抢占式 JTAG是英文“Joint Test Action Group（联合测试行为组织）”的词头字母的简写，该组织成立于1985 年，是由几家主要的电子制造商发起制订的PCB 和IC 测试标准。 Scheduler：调度程序,日程安排程序 IDE：Integrated Development Environment 集成开发环境 简答题30分，5题 1.从底层硬件到上层应用软件，试分析嵌入式计算机系统的组成主要成分分为 哪几个部分，并写出各部分所完成的功能。 答：⑴硬件层；⑵中间层（嵌入式系统初始化，硬件相关的驱动程序）；⑶软件层（操作系统、文件系统、GUI，网络及通用组件）；⑷功能层。 2.BootLoader在嵌入式系统中主要起什么作用？完成哪些主要的工作？ 答：Boot Loader是操作系统内核运行的一段小程序，负责整个系统的移植和引导加载任务。主要完成进行初始化系统硬件设置的任务，包括CPU,SDRRAM,Flash,串口等初始化，时钟的设置，存储器的映射等，还要设置堆栈指针，创建内核需要的信息等工作，最后是调用操作系统内核。（书本P151） 3.ARM核中什么寄存器用于存储PC?R13通常用来存储什么？R14通常用来 存储什么？
嵌入式理论及应用 设计题目:基于μC/OS-II8*8点阵的设计与制作 嵌入式系统设计课程设计 一、概述 1. 单片机介绍 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 2. 单片机历史 单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。 1.SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。 2.MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。 3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 3. 单片机的应用领域 目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 二、单片机的结构与原理 1.AT89C55芯片 AT89C55单片机芯片内部结构框图如图1所示。
嵌入式系统设计与应用复习资料 （一）.单项选择题： 1.下面哪个系统属于嵌入式系统。（ D ） A、“天河一号”计算机系统 B、联想T400笔记本计算机 C、联想S10上网本 D、联想OPhone手机 2.软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。 A、软硬件分开描述 B、软硬件统一描述 C、协同测试 D、协同验证 3.下面关于哈佛结构描述正确的是（ A ）。 A、程序存储空间与数据存储空间分离 B、存储空间与IO空间分离 C、程序存储空间与数据存储空间合并 D、存储空间与IO空间合并 4.下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。 A、用户模式 B、系统模式 C、软中断模式 D、FIQ模式 5.ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。 A、测试状态和运行状态 B、挂起状态和就绪状态 C、就绪状态和运行状态 D、ARM状态和Thumb状态 https://www.doczj.com/doc/9811258064.html,B接口移动硬盘最合适的传输类型为（ B ）。 A、控制传输 B、批量传输 C、中断传输 D、等时传输 7.下面哪一种功能单元不属于I/O接口电路。（ D ） A、USB控制器 B、UART控制器 C、以太网控制器 D、LED 8.下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。（ B ） A、Red-hat Linux B、μCLinux C、Ubuntu Linux D、SUSE Linux 9.使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。 A、宿主机 B、银河麒麟操作系统 C、目标机 D、交叉编译器 10.下面哪个系统不属于嵌入式系统（ D ）。 A、MP3播放器 B、GPS接收机 C、“银河玉衡”核心路由器 D、“天河一号”计算机系统 11.在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（ C ）时完成。 A、需求分析 B、系统集成 C、体系结构设计 D、软硬件设计 12.下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（ B ）。 A、嵌入式微处理器 B、微控制器 C、DSP D、以上都不合适 13.关于ARM子程序和Thumb子程序互相调用描述正确的是（ B ）。 A、系统初始化之后，ARM处理器只能工作在一种状态，不存在互相调用。 B、只要遵循一定调用的规则，Thumb子程序和ARM子程序就可以互相调用。 C、只要遵循一定调用的规则，仅能Thumb子程序调用ARM子程序。 D、只要遵循一定调用的规则，仅能ARM子程序调用Thumb子程序。 14.关于ARM处理器的异常的描述不正确的是（ C ）。 A、复位属于异常 B、除数为零会引起异常 C、所有异常都要返回 D、外部中断会引起异常
第一章嵌入式处理器 1嵌入式系统的概念组成： 定义：以应用为主，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。 组成：硬件：处理器、存储器、I / O设备、传感器 软件：①系统软件， ②应用软件。 2.嵌入式处理器分类特点： 分类：①MPU（Micro Processor Unit）微处理器。一块芯片，没有集成外设接口。部主要由运算器，控制器，寄存器组成。 ②MCU（Micro Controller Unit）微控制器（单片机）。一块芯片集成整个计算机系统。 ③EDSP（Embled Digital Signal Processor）数字信号处理器。运算速度快，擅长于大量重复数据处理 ④SOC（System On Chip）偏上系统。一块芯片，部集成了MPU和某一应用常用的功能模块 3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别： ①嵌入式处理器种类繁多，功能多样 ②嵌入式处理器能力相对较弱，功耗低 ③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力 ④嵌入式系统集成了外设接口 4.①哈佛体系结构：指令和数据分开存储————————（嵌入式存储结构） 特征：在同一机器周期指令和数据同时传输 ②·诺依曼体系结构：指令和数据共用一个存储器——（通用式存数结构） 数据存储结构（多字节）： 大端方式：低地址存高位；小端方式：高地址存高位 6.ARM指令集命名：V1~V8 （ARMV表示的是指令集）
7.ARM核命名：. 命名规则：ARM｛x｝｛y｝｛z｝｛T｝｛D｝｛M｝｛I｝｛E｝｛J｝｛F｝｛S｝｛x｝——系列（版本） ｛y｝——当数值为“2”时，表示MMU（存管理单元） ｛z｝——当数值为“0”时，表示缓存Cache ｛T｝——支持16位Thumb指令集 ｛D｝——支持片上Debug（调试） ｛M｝——嵌硬件乘法器 ｛I｝——嵌ICE（在线仿真器）——支持片上断点及调试点 ｛E｝——支持DSP指令 ｛J｝——支持Jazzle技术 ｛F｝——支持硬件浮点 ｛S｝——可综合版本 8. JTAG调试接口的概念及作用： ①概念：（Joint Test Action Group）联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。（P CB→印刷电路板IC→集成芯片） ②作用（1）硬件基本功能测试读写 （2）软件下载：将运行代码下载到目标机RAM中 （3）软件调试：设置断点和调试点 （4）FLASH烧写：将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念：（General Purpose I/O Ports）通用输入/输出接口，即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚，可分成A——H共8个组，（GPA，GPB，…GPH组） S3C2440共有130个引脚，可分成A——J共9个组，（GPA，GPB，…，GPH，GPJ 组） 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能，各位含义和用法 ①GPxCON寄存器（控制寄存器）——设置引脚功能 →GPACON（A组有23根引脚，一位对应一个引脚，共32位，拿出0~22位，其余没用） （若某一位是）0：（代表该位的引脚是一个）输出引脚 1：地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON（用法一致，两位设置一个引脚） 00：输入引脚 01：输出引脚 10：特殊引脚 11：保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器（数据寄存器）——设置引脚状态及读取引脚状态 若某一位对应的是输出引脚，写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。 若某一位对应的是输入引脚，读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT
移动打印终端终嵌入式系统设计方案 阅读目录 一项目概述 (2) 二系统总体架构 (2) 2.1.1 各功能部件作用 (3) 2．2．1 手持式扫描仪 (3) 2．2．2 嵌入式开发板 (4) 2．2．3 微型打印机的选型 (5) 2．2．4．远程服务器 (5) 三软/硬件设计 (5) 3．2 硬件设计 (7) 3．2．1 嵌入式开发板和扫描仪的连接 (7) 3．2．2嵌入式开发板和远程服务器的连接 (7) 3．2．3 嵌入式开发板和微型打印机的连接 (7) 四各驱动程序的设计（软件设计） (7) 4．1 打印机驱动的设计 (7) 4．1．1定义设备号和设备名 (7) 4.1.2 设备驱动初始化函数和清除函数 (8) 4．编译扫描仪制备驱动 (12) 5.加载设备 (12) 4.1.3 扫描仪驱动设计 (13) 4.1.4 网络通信模块及服务器的开发 (14) 4.1.5系统应用程序设计 (15) 五系统调试 (16)
一 项目概述 1．1 系统设计的必要性与PC 终端的比较 在信息社会中，打印终端应用非常广泛，比如超市的收银系统、图书管的借还书系统、移动营业厅的话费打印系统等场合，我们都可以看到打印终端的身影。传统打印终端通常都是由PC 加上一个微型打印机构成，这种架构的打印终端价格比较昂贵，体积庞大，移动笨拙，使用十分不方便。 随着嵌入式技术的发展，许多原来基于PC 的应用都纷纷转向基于嵌入式技术来实现。基于嵌入式技术的产品具有非常明显的优势，如价格便宜、功耗低、体积小及移动方便等。 具体到打印终端这个产品上来说，可以从下表看出基于PC 的打印终端和基于嵌入式的打印 1．2 系统的主要功能 本项目实例中拟开发的嵌入式移动打印终端是解决从数据输入、数据处理和数据输出的一体化系统，它提供下列几个功能 ● 数据录入功能：支持从扫描仪端录入数据； ● 通过网络到数据库查询； ● 数据打印功能 二 系统总体架构 嵌入式移动终端是一套完整的嵌入式应用系统，包括和硬件和软件两部分，这一节先说一下硬件方面的设计。 2．1 系统硬件组成的部件 ● 数据输入部件（手持扫描仪）—完成数据输入功能； ● 数据处理部件（嵌入式开发板和远程服务器）—完成数据处理任务 ● 数据输出部件（微型打印机）—完成数据打印功能； 各个部件之间的关系如图
嵌入式系统复习笔记 -----增哥 注意点：本复习指导基本已包括所有的程序设计以及分析题，每个考点后面均有例题，例题前的所有知识点我已经把他写的尽量通俗易懂，把程序分析的方法也写明，希望大家用几个小时时间来看看，通过考试绝对没有问题！PS：本材料后面所写的参考页码均是以新版书为标准，用旧版书的同学麻烦自己写上旧版书的页码，知识点都是一样的！！！本人能力有限，如有错误，请见谅！！ 1、状态寄存器CPSR各bit的意义： 各位同学只需了解控制位bit0~bit7 T:为状态：0表示ARM状态，1表示Thumb状态 I、F表示IRQ中断FIQ中断的使能。1时中断禁止，0时中断使能（允许该中断）。 2、三个特殊用途寄存器SP(R13) LR(R14) PC(R15) R13（SP）：堆栈指针，保存当前处理器模式的堆栈栈顶。 R14（LR）：链接R，保存子程序（含发生异常）的返回地址。 R15（PC）：程序计数器，保存下一条指令的地址。 注意点：PC指针永远指向取值（什么意思？见第3点流水线） 3、ARM7的流水线 采用三级流水线，即取指→译码→执行 例：假设一共有三条指令： 0x4000 ADD PC,PC,#4 ；其中第二个PC指针的值为0x4008，将第二个 PC+4=0x400C赋给第一个PC指针（回答上述PC 指针永远指向取值的问题） 0x4004 SUB 0x4008 CMP 那么CPU实际执行为： 周期取指译码执行 T1 ADD T2 SUB ADD T3 CMP SUB ADD 解释：当第一CPU周期T1时先取址，取第一个指令的地址。 当第二CPU周期T2时取第二个指令的地址，然后译码，译的是第一个指令的码 当第三CPU周期T3时取第三个指令的地址，译第二个指令的码，执行第一个指令 所以：PC值=当前程序执行位置+8字节（如果CPSR中的T位为0，则+8；如果T位为1，则+4） 4、PLL频率的计算（P133）
1.什么是嵌入式系统？其特征有些什么？答：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。”特点：1）功耗低，体积小，具有专用性2）实时性强，系统内核小3）创新性和高可靠性4）高效率的设计5）需要开发环境和调试工具 2.嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么？ 答：BootLoader是系统加电后、操作系统内核或用户应用程序运行之前，首先必须运行的一段程序代码。通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。 3.目前嵌入式操作系统有哪些？答：1）μC/OS-II 嵌入式操作系统内核；2）VxWorks嵌入式实时操作系统；3） WinCE操作系统；4）Linux操作系统；5）Symbian操作系统 4.构造嵌入式开发环境有哪几种形式？答：1）交叉开发环境；2）软件模拟环境；3)评估电路板 5.嵌入式系统开发的基本流程? 答：1）需求分析；2）体系结构设计；3）硬件软件设计；4）系统集成；5）系统测试。 6.什么是可编程片上系统？ 答：用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统SOPC.它是一种特殊的嵌入式系统，首先+程的功能，是可编程系统，具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。 7.有时要使用Thumb技术的原因 答：（Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。）在性能和代码大小之间取得平衡，在需要较低的存储代码时采用Thumb指令系统用Thumb指令编写最小代码量的程序（能够很好的解决代码长度的问题），却取得以ARM代码执行的最好性能，可以带来低功耗,小体积,低成本。 8.ARM处理器的工作模式有哪几种？答：1）正常用户模式（usr）；2）快速中断模式（fiq）；3）普通中断模式 （irq）；4）操作系统保护模式（svc）或管理模式；5）数据访问中止模式（abt）；6）处理未定义指令的未定义模式（und）；7）运行特权级的操作系统任务的系统模式（sys）。 9.寄存器R13，R14，R15的专用功能各是什么？答：1）寄存器R13保存堆栈指针SP；2）寄存器R14用作 子程序链接寄存器，也称为LR ，用以保存返回地址；3）R15（PC）用作程序计数器。 10.寄存器CPSR，SPSR的功能各是什么？ 答：1）CPSR包含条件码标志、中断禁止位、当前处理器模式以及其它状态和控制信息。所有处理器模式下都可以访问当前的程序状态寄存器CPSR。2）在每种异常模式下都有一个对应的物理寄存器——程序状态保存寄存器SPSR。当异常出现时，SPSR用于保存CPSR的状态，以便异常返回后恢复异常发生时的工作状态。 11.ARM的异常有哪几种，各进入何种工作模式？他们退出各采用什么指令？ 答：1）复位（Reset）异常（管理模式）；2）未定义指令（undefined instruction）异常（未定义模式）；3）软件中断（SWI）异常（管理模式）；4）指令预取中止（Prefech Abort）异常（中止模式）；5）数据访问中止（Data Abort）（中止模式）；6）快速中断请求（FIQ）（FIQ模式）；7）外部中断请求（IRQ）（IRQ模式）。 异常返回指令：1）SWI，未定义的返回：MOVS PC,R14；2）IRQ,FIQ,预取中止的返回：SUBS PC,R14,#4；3）数据中止返回并重新存取：SUBS PC,R14,#8 异常中断的优先级：复位（最高优先级）--> 数据异常中止--->FIQ --> IRQ--->预取指异常中止--->SWI---->未定义指令（包括缺协处理器）。 12.什么是小端和大端存储器组织？答：1)小端存储器组织是较高的有效字节存放在较高的存储器地址，较低的有效 字节存放在较低的存储器地址（同同小）。2) 大端存储器组织是较高的有效字节存放在较低的存储器地址，较低的有效字节存放在较高的存储器地址（正反大）。 13.什么是数据的边界对齐？答：默认情况下，ADS编译器使用的是数据类型的自然边界对其方式。数据的自然对 其方式是指：如果该数据类型是n个字节的，那么该数据类型就按n字节对齐。 14.ARM核现在有哪几种？答：ARM7、ARM9、ARM9E 、ARM10E,、SecurCore 、ARM11 15.ARM的寻址方式有哪些？各写一条说明。 答：1）立即寻址（1）ADD R0，R0，＃1 /*R0←R0＋1*/ （2）ADD R0，R0，＃0x3f /*R0←R0＋ 0x3f*/；2）寄存器寻址（ADD R0，R1，R2 /*R0←R1＋R2*/）； 3）寄存器间接寻址（1）、LDR R0，[R1] /*R0←[R1]*/；（2）STR R0，[R1] /*[R1]←R0*/；4）基址加偏址寻址（1）、LDR R0，[R1，＃4]；R0←[R1＋4]；（2）、LDR R0，[R1，＃4]！；R0←[R1＋4]、R1←R1＋4；（3）、LDR R0，