嵌入式简介
一、嵌入式与单片机区别
1、嵌入式主流是以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、8、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%左右工作量)，单片机系统软硬件设计所占比例基本相同。
============================================== ===========================二、微处理器分类
嵌入式处理器：
1、嵌入式微控制器(MCU) 典型代表单片机，8位电子器件
2、嵌入式DSP处理器(DSP)
3、嵌入式微处理器(MPU) 由通用计算机的CPU演变而来，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件去除其他yong余功能部分，以最低功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。目前主要嵌入式处理器类
型:Power PC、68K/Coldfire、MIPS、ARM系列等4、嵌入式片上系统(System On
Chip)=========================================
==============================三、嵌入式操作系统1、与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器。
负责嵌入式系统的全部软件、硬件资源2、常见操作系统Vxworks 、Windows CE 、QNX 、uC/OS-II 、linux3、嵌入式linux定义
把linux内核移植到一个专用嵌入式设备的cpu和主板上。
linux解决方案：、包括一个移植好的内核和嵌入式linux的开发工具以及根据应用的需要裁减应用程序，有时还提供实时扩展的内核
中山大学软件学院 软件工程专业本科生课程教学大纲 Course Profile for Undergraduates of Software Engineering 最近更新/ Revision : 2009.06.11
课程教学大纲模板之填写说明： 1、软件学院的培养目标之一是“国际化”，同时为便于我院与国外高校的合作交流，课程描述的每 一项目均需提供英文描述，关键项目和易产生歧义的项目同时采用中、英文撰写。建议各位撰写人先参考几个国外高校的课程网站，以免英文专业术语出现太大偏差。 2、不同于其他非工科专业的课程描述，软件工程专业课程描述须给出每门课程实践环节的详细教 学规格说明，譬如：课后作业（Written Assignments）与实验项目（Programming Assignments 或Projects）的安排; 实验课的时间、地点和授课方式；以及TA课外辅导实验的安排等。独立设有实验课的课程，理论课与实验课合并为同一课程撰写单份课程描述。所有课程的课程描述必须足够细致，使得学院可据此估算每门课程的教师与TA合计教学成本（含理论课与实验课）。 3、“课程编号”均采用“SE-”为前缀，后接3位阿拉伯数字（其中前1位表示开课年级，后2 位表示序列号）。课程描述撰写人首先起草课程编号，学院将最后统一编号。 4、“课程描述”中至少应给出课程简介、教学目标、主要知识点这三部分内容。 5、“教材”通常指定1本，特殊情况允许2本，但不宜再多；“教学参考书”通常不超过5本，指 定太多相当于没有指定。凡英文原版教材，请务必列出国内引进影印版的相关信息（未引进影印版的教材其可用性会有问题，不建议采用！）以及中译版的相关信息；每一教材信息请在出版社前注明出版社所在的城市，并且务必注明ISBN编号（10位ISBN采用1-3-5-1分隔，13位ISBN采用3-1-3-5-1分隔）。 6、“理论教学内容”请注明每一知识点的教学用时，并且注意合计学时应与总学时栏目中的理论 环节学时数保持一致。 7、为更好地建立各门课程与初、中、高三级“软件工程实训”之间的关联，请务必填写实验教学 内容中的“实战技能培养”栏目。所谓实战技能，主要指学生对各种软件开发方法、技术和工具的理解与运用，这些技能通常未被教学计划中的课程所覆盖，但在课程的实践环节得到讲授和训练。例如：设计模式（Design Pattern）、面向方面程序设计（AOP）、结对编程（Pair Programming）、测试驱动编程（Test-Driven Programming）、自动回归测试（Regression Testing）、单元测试工具JUnit、版本控制工具CVS、或其他开源软件工具等。 8、在总评成绩计算中，若期中考试（Midterm Examination）或期末考试（Final Examination）是 开卷考试，请在考试后面用括号注明“(Open Book)”；对于数学基础课程或理论性较强的专业骨干课程，强烈建议安排期中考试，并将考试时间列在“理论教学内容”中。 9、凡无内容的栏目请不要留空，注明“无”或“None”。 10、初、中、高三级“软件工程实训”课程的教学大纲采用类似、但不同的模板。 11、各位撰写人在起草所负责课程描述之前，请先参考以下4门课程的课程描述：线性代数、C语 言程序设计、操作系统、编译原理。
详解嵌入式系统的发展特点及架构 随着电子产品的发展，嵌入式系统已经广泛地应用我们的生活的各个领域，例如：计算机、汽车、航天飞机等等。提到嵌入式系统首先联想到单片机，是的，MCU是最基础和常用的嵌入式系统。嵌入式系统与模拟电路或其他功能电路组成的SoC（System on Chip,片上系统）或SiP（System in Package，系统级封装）在手机、机顶盒等功能复杂的产品中的应用也越来越多。 嵌入式系统发展呈现如下特点：·由8位处理向32位过渡·由单核向多核过渡·向网络化功能发展·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进·嵌入式操作系统呈多元化趋势所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的，即IP核（Intellectual Property，知识产权），生产处理器的厂家很多，但拥有IP核的屈指可数。有自己的IP核，光靠卖IP核即可坐拥城池。嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分，在MCU（微控制器）产品上，像瑞萨（Renesas）、飞思卡尔（Freescale）、NEC都拥有自己得专有IP核，而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。 标准的嵌入式系统架构有两大体系，目前占主要地位的是所谓RISC（Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机）处理器。RISC体系的阵营非常广泛，从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等，都是属于RISC处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系，但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同，因此彼此完全不能兼容，在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用，而必须经过重新编译。 其次是CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）处理器体系，我们所熟知的Intel的X86处理器就属于CISC体系，CISC体系其实是非常低效率的体系，其指令集结构上背负了太多包袱，贪大求全，导致芯片结构的复杂度被极大的提升。过去被应用在嵌入式系统的X86处理器，多为旧世代的产品，比如说，工业计算机中仍可常见数年前早已退出个人计算机市场的Pentium3处理器。由于此世代的产品效能与功耗比可以说是过去X86体系的甜蜜点，加上已经被市场长久验证，稳定性高，故常被应用于效能需求不高，但稳定性要求高的应用中，如工控设备等产品。 1、RISC家族之ARM处理器 ARM 公司于1991年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术智能财产（IP）核心的处理器，即我们通常所说的ARM处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场，ARM技术不止逐步渗入到我们生活的各个方面，我们甚至可以说，ARM 于人类的生活环境中，已经是不可或缺的一环。 目前市面上常见的ARM处理器架构，可分为ARM7、ARM9以及ARM11，新推出的Cortex系列尚在进行开发验证，市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。ARM 首个多核心架构为ARM11 MPCore，架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11核心是发布于2002年10月份，为了进一步提升效能，其管线长度扩展到8阶，处理单元则增加为预取、译码、发送、转换/MAC1、执行/MAC2、内存存取/MAC3和写入等八个单元，体系上属于ARM V6指令集架构。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程，运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程，ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说，这显然是个相当惊人的程度，不过显然1GHz在ARM11体系中不算是个均衡的设定，因此几乎没有厂商推出达到1GHz的ARM11架构处理器。 ARM11的逻辑核心也经过大量的改进，其中最重要的当属“静/动态组合转换的预测功能”。ARM11的执行单元包含一个64位、4种状态的地址转换缓冲，它主要用来储存最近使用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时，静态转换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中，单纯采用动态预测的准确率为88%，单纯采用静态预测机制的准确率只有77%，而ARM11的静/动态预测组合机制可实现92%的高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题，ARM11采用一项名为“IEM （Intelligent Energy Manager）”的智能电源管理技术，该技术可根据任务负荷情况动态调节处理器的电压，进而有效降低自身的功耗。这一系列改进让ARM11的功耗效能比得以继续提高，平均每MHz只需消耗0.6mW（有快取时为0.8mW）的电力，处理器的最高效能可达到660 Dhrystone MIPS，远超过上一代产品。至于ARM11 MPCore，其在架构上与ARM11同样属于V6指令体系。根据不同应用的需要，MPCore可以被配置为1-4个处理器的组合方式，根据官方资料，其最高性能约可达到2600 Dhrystone MIPS的程度。MPCore是标准的同质多核心处理器，组成MPCore的是4个基于ARM11架构的处理器核心，由于多核心设计的优点是在频率不变的情况下让处理器的性能获得明显提升，因此可望在多任务应用中拥有良好的表现，这一点很适合未来家庭消费电子的需要。例如，机顶盒在录制多个频道电视节目的同时，还可通过互联网收看数字视频点播节目、车内导航系统在提供导航功能的同时，仍然有余力可以向后座乘客播放各类视频码流等。 2、RISC家族之MIPS处理器 MIPS是美国历史悠久的RISC处理器体系，其架构的设计，也如美国人的性格一般，相当的大气且理想化。MIPS架构起源，可追溯到1980年代，斯坦福大学和伯克利大学同时开始RISC架构处理器的研究。MIPS公司成立于1984年，随后在1986年推出第一款R2000处理器，在1992年时被SGI所并购，但随着MIPS架构在桌面市场的失守，后来在1998年脱离了SGI，成为MIPS技术公司，并且在1999年重新制定公司策略，将市场目标导向嵌入式系统，并且统一旗下处理器架构，区分为32-bit以及64-bit两大家族，以技术授权成为主要营利模式。 MIPS除了在手机中应用得比例极小外，其在一般数字消费性、网络语音、个人娱乐、通讯、与商务应用市场有着相当不错的成绩，不过近年来因为其它IP授权公司的兴起，其占有比率稍有衰退。MIPS应用最为广泛的应属家庭视听电器（包含机顶盒）、网通产品以及汽车电子方面。对于MIPS，其核心技术强调的是多执行绪处理能力（Multiple issue,国内也通常称作多发射核技术，以下以此称谓）。一般来说，多核心与多发射是两个并不是互斥的体系，可以彼此结合，然而在嵌入式领域，ARM与MIPS这两大处理器IP厂商对这两个架构的态度不同，造成这两个架构在嵌入式市场上对抗的结果。 MIPS 的多发射体系为MIPS34K系列，此为32位架构处理器，从架构上来看，其实多发射核技术只是为了尽量避免处理单元闲置浪费而为的折衷手段，就是将处理器中的闲置处理单元，分割出来虚拟为另一个核心，以提高处理单元的利用率。在技术上，为了实现硬件多重处理，多核心与多发射两者对于软件最佳化的复杂度方面同样都比单核心架构来得复杂许多。34K核心能执行现有的对称式二路SMP操作系统（OSes）与应用软件，通过操作系统的主动管理，现有的应用软件也能善用多发射处理能力。它亦能应用在多个执行线程各自有不同角色的（AMP或非对称式多重处理）环境下。此外，34K核心能设定一或两个虚拟处理组件（VPE）以及多至5个线程内容（Thread Content），提供相当高的设计弹性。MIPS的多发射在任务切换时，有多余的硬件缓存器可以记录执行状态，避免切换任务时，因为必须重新加载指令，或者是重新执行某部分的工作，造成整个执行线程的延迟。不过即便能够达到同时执行多个任务的能力，多发射处理器本质上仍然是单核心处理器，在单一执行绪
1、前言 有一些日子没有仔细关注SQLite了，今天打开其主页，发现其最新的版本已经是3.6.22了，更让我惊喜的是它的用户越来越多，而且邮件列表的关注者也越来越多，突然觉得自己已经太old了。惊喜的同时，不得不聊上几句了。 首先，来看看都有哪些人在使用SQLite，主页上列举一长串NB的用户，其中不乏像Adobe，Apple，F irefox，甚至连google，Microsoft，SUN这样的用户。 Firefox：这是我的机器上V3.5.7安装目录下的文件： 可以发现用的SQLite 3.6.16.1。 据说，Google在它的Desktop for Mac，Google Gears，以及Android，甚至Chrome中都用到S QLite，而且，Google的工程师对SQLite的全文检索功能作了很大的贡献(contribution)。还有Apple，Micorsoft，SUN等等，这里就不列举了。详细见https://www.doczj.com/doc/e215550194.html,/famous.html。有这些公司的参与，对SQLite的发展应该有很大的帮助，尤其是像Google这样的用户。 2、实现与应用 下面从实现及应用的角度来谈谈SQLite，先看看SQLite的特点(功能)吧。 特点 简单(simple)：SQLite是一个非常轻量级自包含(lightweight and self-contained)的DBMS：一个头文件，一个动态库文件，你就拥有了关系数据库的所有功能了。简单，是SQLite最明显的哲学。它提供的API少而简单。只需要一个DLL文件，你的程序马上就拥有了一个功能强大的数据库引擎，这是一件很美妙的事。 小巧(small)：我用VS 2005在Windows下编译的3.6.11，Release版为368K，用时不到20秒——而编译MySQL时，要花上几分钟。而当我插入10000条int数据时，内存开销660K，磁盘开销92 K。 事务(transaction)：事务是现代商业数据处理系统最基本的要求，而Access，不论是在可执行文件大小（看了一下Access2003的可执行文件大小为6.32M，两者不是一个量级），还是事务特性，都是不能和SQLite 相比的。 并发性(Concurrency)：由于SQLite通过OS的文件锁来实现库级锁，粒度很大，但是，它通过一些复杂特殊的处理(具体可以参见分析系列)，尽量的提升了读写的并发度。如果你还有担心，你可以看看这篇文章：https://www.doczj.com/doc/e215550194.html,/database/sqlite_cms.html。 SQL92：SQLite支持绝大部分的标准SQL语句，你只需要几百K的空间，就可以换来需要上百兆的通用DBMS几乎所有操作了。 方便(Convenience)：如果你的程序要使用SQLite，只需要将拷贝你的程序目录即可。
本科课程简介 嵌入式系统 课程代码：开课学院：电气工程学院 开课学期：第一学期授课对象：大四本科生 学分： 1.5 课程负责人：曹玉胜 课程简介： 本课程是电气工程专业本科生高年级选修课。课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构和开发过程；嵌入式处理器结构（ARM架构为主），嵌入式系统的存储器及各种I/O接口；嵌入式操作系统；嵌入式网络与安全以及嵌入式系统的综合开发应用。通过操作ARM实验平台，使学生对嵌入式系统软硬件设计有一个全面的概念和动手能力的训练。 课程的要求学生必须同时掌握硬件与软件方面的基本知识与技能.在硬件方面,要求学生了解嵌入式系统的基本原理及相关微处理器,存储器,周边设备,接口的基本知识.在软件方面,要求学生熟悉嵌入式操作系统,了解嵌入式系统开发的一般过程,掌握实时操作系统(RTOS)的基本功能和设计方法,了解和熟悉一些常用的嵌入式系统的开发工具和开发方法,熟悉嵌入式系统的典型应用及产品设计开发的步骤等.此外也可使学生具备软件与硬件综合测试与调试技能。 主要教学内容： 第一章嵌入式系统绪论 1 嵌入式系统的定义 2 嵌入式系统的产生与发展 3 嵌入式系统的特点 4 嵌入式系统的组成 5 嵌入式系统在各个领域的应用 6 嵌入式系统未来的发展趋势 第二章嵌入式系统的基本知识 1 嵌入式系统的开发流程 2 嵌入式系统的开发环境 3 嵌入式系统的开发工具 4 嵌入式应用程序的一般开发方法 第三章嵌入式处理器 1 嵌入式处理器的组成、分类（微处理器，微控制器，SOC）和特点 2 ARM嵌入式处理器的模式架构、异常处理、寻址方式和指令体系 3 ARM基本指令和伪指令的编程方法、ARM汇编应用程序的基本设计 第四章嵌入式系统的存储器 1 存储器的分类、结构、组织、性能指标和工作时序 2 只读存储器ROM 3 随机存储器RAM
嵌入式数据库的现状和发展趋势 ①史恒亮1,2,3 白光一1,3 (1. 南京理工大学计算机学院江苏南京210094; 2.河南科 技大学电信学院河南洛阳471003; 3.方舟信息技术(苏州)有限公司江苏苏州215021) 2010 年第19 卷第 2 期计算机系统应用 Special Issue 专论综述207 CPU 的并行处理结构，一个CPU 负责正常的事务处 理，另一个专门负责有关恢复处理，如记录日志、做 检验点以及故障后进行数据库恢复，该方法是通过改 善硬件的处理性能来换取系统整体性能的改善，但该 种方法在资源条件苛刻的嵌入式系统中显然是不适用 的。有人提出了基于影子的恢复技术，该技术的优点 是消除了日志开销，恢复速度快，缺点是在事务生命 周期内数据库需维持其更新数据页的两个版本---当 前页和影子页 [6-8] ，同时需维护大量的页表指针。该方 法是通过适当的增加存储数据量来提高系统性能。相 比较而言，后者在嵌入式系统，以及嵌入式数据库恢 复中应用的更多。为了保证嵌入式数据库中数据的正 确性，文献[9]引入时间有效性，当数据库实时数据真 实反映对应实体对象物理环境时，这个数据在时间域 内是新鲜的。 3.2 事务处理技术和移动查询优化 嵌入式数据库系统中的事务处理在前端可以简单 化，但在整个应用系统中要结合计算环境的特征进行 事务处理控制。有效平衡用户事务和更新负载是提供 满意服务的关键，文献[10]提出了Qos(Quality of Server)技术，还提出了一种QMF 方法去保证事务满 足截止期的比率。文献[11]提出了用数据版本概念去 解决事务间访问数据的冲突和加强并发控制。为了保 证活动事务的顺利完成，必须设计和实现新的事务管 理策略和算法。 移动查询优化是指在传统分布式数据库查询优化 技术的基础上，利用多种方法消除带宽多样性、断接
常用的嵌入式数据库的比较 2.1 Berkeley DB 技术特点： 1. Berkeley DB是一个开放源代码的内嵌式数据库管理系统，能够为应用程序提供高性能的数据管理服务。应用它程序员只需要调用一些简单的API就可以完成对数据的访问和管理。(不使用SQL语言) 2. Berkeley DB为许多编程语言提供了实用的API接口，包括C、C++、Java、Perl、Tcl、Python和PHP等。所有同数据库相关的操作都由Berkeley DB函数库负责统一完成。 3. Berkeley DB轻便灵活（Portable），可以运行于几乎所有的UNIX和Linux系统及其变种系统、Windows操作系统以及多种嵌入式实时操作系统之下。Berkeley DB被链接到应用程序中，终端用户一般根本感觉不到有一个数据库系统存在。 4. Berkeley DB是可伸缩（Scalable）的，这一点表现在很多方面。Database library 本身是很精简的（少于300KB的文本空间），但它能够管理规模高达256TB的数据库。它支持高并发度，成千上万个用户可同时操纵同一个数据库。Berkeley DB能以足够小的空间占用量运行于有严格约束的嵌入式系统。 Berkeley DB在嵌入式应用中比关系数据库和面向对象数据库要好，有以下两点原因：（1）因为数据库程序库同应用程序在相同的地址空间中运行，所以数据库操作不需要进程间的通讯。在一台机器的不同进程间或在网络中不同机器间进行进程通讯所花费的开销，要远远大于函数调用的开销； （2）因为Berkeley DB对所有操作都使用一组API接口，因此不需要对某种查询语言进行解析，也不用生成执行计划，大大提高了运行效。 2.2 SQLite 轻量级别数据库SQLite的主要特点： 1. 支持事件，不需要配置，不需要安装，也不需要管理员； 2. 支持大部分SQL92； 3. 一个完整的数据库保存在磁盘上面一个文件，同一个数据库文件可以在不同机器上面使用，最大支持数据库到2T，字符和BLOB的支持仅限制于可用内存； 4. 整个系统少于3万行代码，少于250KB的内存占用(gcc)，大部分应用比目前常见的客户端/服务端的数据库快，没有其它依赖 5. 源代码开放，代码95%有较好的注释，简单易用的API。官方带有TCL的编译版本。 2.1 Berkeley DB 技术特点： 1. Berkeley DB是一个开放源代码的内嵌式数据库管理系统，能够为应用程序提供高性能的数据管理服务。应用它程序员只需要调用一些简单的API就可以完成对数据的访问和管理。(不使用SQL语言) 2. Berkeley DB为许多编程语言提供了实用的API接口，包括C、C++、Java、Perl、Tcl、Python和PHP等。所有同数据库相关的操作都由Berkeley DB函数库负责统一完成。
《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：230449 课程名称：嵌入式系统原理与应用 英文名称：Principle and Application of Embedded System 课程类别：专业课 学时：72（其中实验32学时） 学分：3.5 适用对象: 计算机科学与技术业 考核方式：考试（平时成绩占总评成绩的30%，期末考试成绩占70%） 先修课程：计算机组成原理、操作系统、编译原理 二、课程简介 嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课，讲述嵌入式系统的基本理论、原理。本课程是一门既与硬件关系紧密，又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，软、硬件组成，开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。The principle of embedded system is an important course of computer science and technology, which introduce the principles and the theory of embedded system.T his curriculum is tied closely with not only hardware but also embedded operating system and embedded software. It introduce the conception of embedded system, components of software and hardware, developing progresses and designing methods of embedded programming which based on the 32bit arm processor and operating system of opened linux.The knowledge of this course would be solid foundation for the student who would be engaged in researching or developing about embedded system. 三、课程性质与教学目的 嵌入式系统原理与应用课程的性质：该课程是计算机科学与技术专业的专业课。 嵌入式系统原理与应用课程的教学目的：通过对基于ARM嵌入式芯片的系统的基本组织结构与工作原理的学习，使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识，通过对嵌入式操作系统的工作原理的学习，使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识，提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 四、教学内容及要求 第一章嵌入式系统导论 （一）目的与要求
如影随形的数据库嵌入式数据库简介 手机从仅能打电话、发短信发展到现在，已增加了诸多功能，如彩信、音乐、摄影等，功能应用多了，系统就变得复杂，嵌入式数据库作为共用的数据管理模块，实现了手机资源的共享。 说起近些年CPU(中央处理器)技术的发展，很多用户都耳闻能详，而对于嵌入式系统的发展，却没有足够了解。引用康佳集团股份有限公司技术中心经理陶显芳的话，现在每年只有10%～20%的计算机芯片是专为电脑设计，而每年近10～20亿个CPU(80%～90%)或是SOC(系统级芯片)是为嵌入式系统设计制造的。 嵌入式系统涵盖多领域 计算机作为一个系统的核心或关键部件，同系统中的其它部分协同作用来完成整个系统的任务，即计算机镶嵌在系统中发挥其作用，这类计算机系统被称为嵌入式计算机应用系统，嵌入式系统几乎涵盖了所有领域。 Oracle公司大中华区嵌入业务总监胡德旺告诉记者，嵌入式系统对数据处理的要求正在逐步增加，用户不仅要求处理大量而复杂的数据，还需要在应用变得更复杂时使数据的处理保持一致性。传统的基于文件系统的自行开发的数据管理系统，因为功能匮乏，开发周期长和维护困难等缺点，已经不能满足应用的要求了。 在嵌入式系统中，对数据库的操作具有定时限制的特性，这里把应用于嵌入式系统的数据库系统称为嵌入式数据库系统或嵌入式实时数据库系统(ERTDBS)。 可靠性要求是毋庸置疑的，嵌入式系统必须能够在没有人工干预的情况下，长时间不间断地运行。同时要求数据库操作具备可预知性，而且系统的大小和性能也都必须是可预知的，这样才能保证系统的性能。 嵌入式系统中会不可避免地与底层硬件打交道，因此在数据管理时，也要有底层控制的能力，如什么时候会发生磁盘操作，磁盘操作的次数，如何控制等。底层控制的能力是决定数据库管理操作的关键。 目前嵌入式软件系统开发的挑战之一，体现在对各种数据的管理能否建立一套可靠、高效、稳定的管理模式，嵌入式数据库可谓应运而生。 嵌入式数据库是嵌入式系统的重要组成部分，也成为对越来越多的个性化应用开发和管理而采用的一种必不可少的有效手段。 嵌入式数据库用途广泛，如用于消费电子产品、移动计算设备、企业实时管理应用、网络存储与管理以及各种专用设备，这一市场目前正处于高速增长之中。 举简单例子，手机原来只用来打电话、发短信，现在手机增加了很多新的功能，比如彩信、音乐、摄影、视频等等，应用的功能多了，系统就变得复杂。 以前手机软件的数据管理模式是每项应用需要自己定义、管理相关的数据，而如今已逐步趋向于用嵌入式数据库作为共用的数据管理模块以提高系统效率，实现手机资源(如影像、图片等)共享，并保持数据的稳
《嵌入式系统》课程教学大纲 课程名称：嵌入式系统课程编码：51610209 学时：44 学分：2.5 开课学期：7 课程类别：专业平台课程 课程性质：必修 适用专业：电子信息科学与技术电子信息工程 先修课程：数字电子技术、汇编语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机原理及应用、C语言程序设计 教学方式：课堂讲授为主，穿插课堂主题讨论和专题汇报 教学手段：以多媒体教学手段及仿真软件为主，主要采用PPT电子板书形式，辅助手写板书 一、课程的性质、目的与任务 《嵌入式系统》是一门专业技术课，设置本课程的目的是让学生学习和掌握嵌入式系统的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用技术和发展现状。使学生对嵌入式系统中单片机的各部件的工作原理和软件编程方法有全面的了解，掌握单片机应用系统的开发和设计方法，为进一步的学习嵌入式系统打下良好的基础。 二、教学内容及基本要求 单元1 嵌入式系统概述 1. 教学目的和要求： 掌握嵌入式系统的基本概念；掌握嵌入式系统的硬件构架；了解嵌入式软件构成。 2．知识点 （1）嵌入式系统简介 嵌入式系统定义；嵌入式系统的发展历程与现状；嵌入式系统的特点。 （2）嵌入式系统硬件 嵌入式处理器；存储器；外部I/O。 （3）嵌入式系统软件 引导加载程序；操作系统；应用程序。 3．建议课时：2课时。 4. 教学重点和难点：嵌入式系统的硬件构架。 5. 复习与作业要求：课下搜集一些有关嵌入式系统结构的资料 6. 考核知识点：嵌入式系统的基本构架和工作原理，嵌入式系统的软件分类。 7. 辅助教学活动：上网查看嵌入式系统的应用情况。通过图片讲解嵌入式系统的基本
1 嵌入式系统概述 嵌入式系统（Embedded System ）也称嵌入式计算机系统。顾名思义，嵌入式系统是计算机的一种特殊形式，是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术，甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品。嵌入式系统不仅和一般的PC 机上的应用系统不同，而且针对不同的具体应用而设计的嵌入式系统之间的差别也很大。嵌入式系统强调硬件和软件的协同性与整合性，软件和硬件可剪裁的，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境等有严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统特别强调“量身定做”的原则，开发人员往往需要针对某一种特殊用途开发出一个截然不同的嵌入式系统，其特点如下。 （1）嵌入式系统具有应用针对性 应用针对性是嵌入式系统的一个基本特征，体现这种应用针对性的首先是软件，软件实现特定应用所需要的功能，所以嵌入式系统应用中必定配置了专用的应用程序；其次是硬件，大多数嵌入式系统的硬件是针对应用专门设计的，但也有一些标准化的嵌入式硬件模块，采用标准模块可降低开发的技术难度和风险，缩短开发时间，但灵活性不足。 （2）嵌入式系统硬件扩展能力要求不高 硬件上，嵌入式系统作为一种专用的计算机系统，其功能、机械结构、安装要求比较固定，所以一般没有或仅有较少的扩展能力；软件上，嵌入式系统往往是一个设备固定组成部分，其软件功能由设备的需求决定，在相对较长的生命周期里，一般不需要对软件进行改动。但也有一些特例，比如现在的手机，尤其是安装有嵌入式操作系统的智能手机，软件安装、升级比较灵活，但相对于桌面计算机，其软件扩展能力还是相当弱。 （3）嵌入式系统操作系统精简 在现代的通用计算机中，没有操作系统是无法想象的，而在嵌入式计算机中情况则大第 章
《嵌入式系统A》课程教学大纲 大纲执笔人:何青大纲审核人： 课程编号：08100D07３5 英文名称：Embeddｅd Ｓyｓｔem Ａ 学分: 3 总学时：48。其中,讲授38学时,实验10 学时。 适用专业:自动化专业 先修课程:微机原理与接口技术、单片机原理与接口技术、Ｃ程序设计语言。 一、课程性质与教学目的 嵌入式系统是自动化专业的专业必修课。随着后PC时代的到来，以高速度、高可靠、低功耗为特征的嵌入式系统的应用日益广泛和深入,嵌入式系统设计在自动化专业课程体系中的地位愈发重要。嵌入式系统是继IＴ网络技术和单片机技术之后，又一个新的技术发展方向。本课程将向学生系统介绍嵌入式系统设计知识。通过本课程的学习，学生可以系统地掌握嵌入式系统的概念和和基本原理、ARM体系结构特点、嵌入式系统设计的一般原理及方法、以及嵌入式操作系统的基本原理及应用等,掌握这一新的实用设计技术,为学生走向工作岗位提供有力的技术能力保障。 目前嵌入式系统技术已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域。如手机、PＤＡ、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等,可以说嵌入式系统无处不在。本课程讲述当前主流的嵌入式处理器—32位ARM微处理器和实时操作系统μC/OＳ,介绍嵌入式系统的基本原理和应用及设计方法。通过本课程的学习,着重培养学生的实际动手能力,使学生掌握ARM的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用及开发技术等。使学生在工作中具有利用嵌入式系统开发产品和解决实际问题的基本能力。 二、基本要求 1、掌握嵌入式系统技术的基本原理。 2、了解并掌握AＲM的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用
嵌入式系统架构发展趋势及比较分析 范虎 嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域，与我们的生活息息相关，小到掌上的数字产品，大到汽车、航天飞机。提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机，不错，MCU是最基础和常用的嵌入式系统，但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS 等其他嵌入式系统应用也越来越广泛。 总的来说，嵌入式系统发展呈现如下特点：·由8位处理向32位过渡·由单核向多核过渡·向网络化功能发展·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进·嵌入式操作系统呈多元化趋势，所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的，即IP 核（IntellectualProperty，知识产权），生产处理器的厂家很多，但拥有IP 核的屈指可数。嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分，在MCU（微控制器）产品上，像瑞萨（Renesas）、飞思卡尔（Freescale）、NEC等都拥有自己的专有IP核，而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。 标准的嵌入式系统架构有两大体系，目前占主要地位的是所谓RISC （ReducedInstructionSetComputer，精简指令集计算机）处理器。RISC体系的阵营非常广泛，从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等，都是属于RISC 处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系，但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同，因此彼此完全不能兼容，在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用，而必须经过重新编译。 其次是CISC（ComplexInstructionSetComputer，复杂指令集计算机）处理器体系，我们所熟知的Intel的X86处理器就属于CISC体系，CISC体系其实是比较低效率的体系，但由于其已经被市场长久验证，稳定性高，故常被应用于效能需求不高，但稳定性要求高的应用中，如工控设备等产品。 下面将简单介绍一下几种比较常见的RISC和CISC嵌入式系统架构。 1、RISC家族之ARM处理器 ARM公司于1991年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术（IP）核心的处理器，即我们通常所说的ARM处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场。 目前市面上常见的ARM处理器架构，可分为ARM7、ARM9，ARM11以及Cortex 系列。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。ARM首个多核心架构为ARM11MPCore，架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程，运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程，ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说，这显然是个相当惊人的程度。
嵌入式数据库的发展与应用 摘要：从嵌入式系统结构入手，阐述了嵌入式数据库的发展现状，并具体介绍了当前主流嵌入式数据库的共性、基本特点、关键技术、构件、分类，并提出了发展趋势和应用。20年前就已经被组合在各种应用程序、软件组件和硬件环境中。它有两个很重要的特征——“嵌入性”和“实时性”。这里用实际应用的实例来说明，在嵌入式系统里如何有效地使用嵌入式数据库。 关键词：嵌入式数据库；复制；缓存技术；现状；趋势；应用 随着计算机技术及相关技术的不断发展，嵌入式产品由于其智能化、小型化、便携式等特点，已经普遍应用于我们的生活，比如智能手机、车载导航设备、数字移动电视、机顶盒、智能控制设备等。这些产品通常是在计算资源、存储资源等条件受限的情况下处理大量的数据，而传统的数据库一般都是运行在各种各样的服务器或大容量的存储器上，显然把传统的数据库直接移植到嵌入式设备上是不可行的。那么如何在苛刻的条件下，充分利用有限的资源便成为了人们研究的热点。嵌入式数据库也正是在此条件下，和嵌入式操作系统、嵌入式应用软件相伴而生的。 1 嵌入式系统的体系结构 嵌入式数据库位于嵌入式系统的中间部分，下面有嵌入式操作系统层，当前主流的嵌入式操作系统有Windows CE；Palm OS。Linux，VXworks，SymbianOS 等平台，硬件平台主要有Dragonball，Handspring，MIPS，Hitachi SH，Power PC 以及ARM处理器。嵌入式应用软件位于嵌入式数据库之上，可以通过API函数接口，ODBC，JDBC等与嵌入式数据库通信，来实现数据的检索、删除、添加等操作，更为重要的是要实现数据的完整性、一致性。 当前主流的嵌入式数据库，具有支持多个平台、面向多种开发语言、具有多个灵活的接口等特点，主流的嵌入式数据库有：Oracle公司的Berkeley DB、Sysbase Adaptive Server Anywhere、Linter以及SQLite等，国内的科研机构也积极开展这方面的研究并推出了自己的产品，主要有方舟公司的Noahbase，人大金仓kingbase等。 在其体系结构中，只是描述了单一的以嵌入式设备为核心的体系架构，底层的数据采集程序把传感器集所测得的具有不同意义的数传送给嵌入式系统进行实时存储，以备数据中心进行数据的查询。嵌入式系统作为下位机负责数据的采
主要是处理器不一样，一般嵌入式系统用的是arm架构的处理器，属于专用处理器。一般的PC机用的是X86架构的处理器（intel、amd）属于通用处理器。 你可以把arm嵌入式系统看成是一个专用的pc。它比通用pc机所消耗的硬件资源要少。由于在一些特定的场合需要实现一些智能的操纵，使用通用pc机不合算（成本），使用嵌入式系统可以基本满足需要。显然，嵌入式系统的操作系统和硬件资源相对于pc机来说是进过精简的。 应用场合、系统结构、知识背景等等：百度百科上说的就很详细（直接百度百科“嵌入式系统”），这里不在累赘了。以看pc机的眼光看嵌入式系统就很简单了。 嵌入式系统架构的发展趋势及比较分析 嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域，与我们的生活息息相关，小到掌上的数字产品，大到汽车、航天飞机。 提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机，不错，MCU是最基础和常用的嵌入式系统，但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS等其他嵌入式系统应用越来越广泛。嵌入式系统与模拟电路或其他功能电路组成的SoC(System on Chip,片上系统)或SiP(System in PAC kage，系统级封装)在手机、机顶盒等功能复杂的产品上的应用也越来越多。 总的来说，嵌入式系统发展呈现如下特点： ·由8位处理向32位过渡 ·由单核向多核过渡 ·向网络化功能发展 ·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进 ·嵌入式操作系统呈多元化趋势 所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的，即IP核（Intellectual Property，知识产权），生产处理器的厂家很多，但拥有IP核的屈指可数。有自己的IP核，光靠卖IP 核即可坐拥城池。 嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分，在MCU（微控制器）产品上，像瑞萨（Renesas）、飞思卡尔（Freescale）、NEC都拥有自己得专有IP核，而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。本文讨论仅讨论标准架构的嵌入式系统。 标准的嵌入式系统架构有两大体系，目前占主要地位的是所谓RISC（Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机）处理器。RISC体系的阵营非常广泛，从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等，都是属于RISC处理器的范畴。不过
北京华嘉物联网国际学院课程教学大纲 课程名称：嵌入式系统 适用专业： 2013级物联网开发专业 课程类别：专业课
《嵌入式系统》 课程教学大纲 一、课程性质 《嵌入式系统》是学院物联网开发专业的专业课，也是物联网开发专业教学计划中的一门重要的专业课。 二、课程目标 《嵌入式系统》教学目标在于通过通过本课程的学习，掌握嵌入式系统的组成和基本原理、ARM体系结构特点、嵌入式系统设计的一般原理及方法、以及嵌入式操作系统的基本原理及应用等。 三、教学要求 通过本课程的学习，学生应能达到下列要求： 掌握嵌入式系统的概念、体系结构、系统组成及设计方法；掌握ARM7的微处理器结构和指令系统以及嵌入式系统的分析与设计方法，了解嵌入式操作系统和嵌入式网络技术；掌握以S3C44B0系列嵌入式微处理器的硬件资源、指令系统，并以它为核心，能够进行实际系统的设计与分析；4.通过实例学习，重点掌握嵌入式系统的应用开发。 四、教学方法和手段 1、文字教材 使用教材：书名《嵌入式系统设计与实例开发（第3版）》 作者：王田苗主编 出版社：清华大学出版社2008年1月 2、实训 五、必要说明 1、本课程教学时间为一个学期 2、课程考核办法：教考分离，实行平时成绩和期末考查相结合的考核方式。 3、教材与主要参考书： 《嵌入式系统开发与应用教程》，田泽，北京航空航天大学出版社，2008.3 《嵌入式系统原理与接口技术(第二版)》，贾智平、张瑞华，清华大学出版社，2009.8 《嵌入式系统设计与开发实例详解》，胥静，北京航空航天大学出版社，2013.4
六、学时分配：理论学时108学时 七、章节内容 零、绪论嵌入式系统开发基础 1、嵌入式系统基本概念 2、嵌入式系统组成结构 3、嵌入式系统硬件组成 4、嵌入式系统操作系统 5、嵌入式系统应用软件开发 6、嵌入式系统开发流程 一、ARM体系结构及汇编指令集 1、ARM技术概述 2、ARM处理模式和状态 3、ARM存储器组织 4、ARM异常中断 5、ARM寻址方式 6、ARM指令集 7、Thumb指令集 8、ARM汇编程序规范 9、ARM汇编程序特点
《嵌入式系统》课程教学大纲 学分：3 学时：64 适用专业：电子信息、通信技术 前导课程：电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言 后续课程： 一、课程的性质和任务 本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统，讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序和驱动程序的开发设计方法。《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS （实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科，是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。 二、课程的教学基本要求 本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法；实时多任务操作系统。本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。 三、教学内容和要求 （一）理论教学内容和要求 第一章：嵌入式系统的概况 1、讲授内容： 主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式 系统的应用领域和发展趋势。 2、基本要求： 使学生明确学习本课程的目的。 第二章：嵌入式系统的硬件基本知识 1、讲授内容： 1、ARM体系的硬件架构 2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构
3、RISC体系结构 4、流水线技术 2、基本要求： 了解嵌入式系统的硬件基础。 第三章：嵌入式操作系统 1、讲授内容： 1、嵌入式操作系统的分类 2、嵌入式操作系统的特点 3、实时操作系统 4、目前市场上流行的嵌入式操作系统 2、基本要求： 掌握嵌入式操作系统的分类和特点，明确实时操作系统的内核特点 第四章：ARM架构的嵌入式微处理器 1、讲授内容： 目前基于ARM架构的嵌入式微处理器：I44B0，2410，LPC2000的架构及特点。 2、基本要求： 要求掌握不同处理的的特点及使用场合。 第五章：ARM微处理器的指令系统 1、讲授内容： 1.通用寄存器和程序计数器 2. ARM程序状态寄存器 2、基本要求： 了解R0—R15寄存器的用途 第六章：常用的ARM处理器：LPC2106、LPC2000系列 1、讲授内容： 1、了解LPC2210的引脚描述 2、了解LPC2210的地址安排 3. 了解GPIO寄存器的描述与用途。 2、基本要求： 了解LPC2210的地址安排。 第七章：ARM的指令集概述 ARM的指令分类介绍 1、讲授内容： 1．ARM处理器寻址方式