1嵌入式系统简介
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1. 什么是嵌入式系统?其特点有些什么?答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点:(1)通常是面向特定应用,低功耗、体积小、集成度高;(2)是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统;(3)软硬件必须高效率地设计,根据应用需求量体裁衣,去除冗余;(4)与具体应用有机结合,具有较长的生命周期;(5)为提高执行速度和系统可靠性,软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中;(6)本身不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
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,即引导加载程序。
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. 什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?答:嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。
4. 目前嵌入式操作系统有哪些?答:(1)Windows CE(2)VxWorks(3)pSOS(4)QNX(5)Palm OS(6)嵌入式Linux 5. 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6. 嵌入式系统开发的基本流程?答:(1)系统定义与需求分析(2)规格说明(3)系统结构设计(4)构件设计(5)系统集成7. 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PSOC.它是一种特殊的嵌入式系统,首先它是SOC,即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能,具有一般SOC基本属性;其次,它又具备软硬件在系统可编程的功能,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。
8. 有时要使用Thumb技术的原因?答:16位Thumb指令集是32位ARM指令集的子集,用16位代码密度的指令获得32位处理器的性能既节省存储空间及成本,又不降低处理性能,低功耗,小体积,低成本。
实习报告学院专业班级学生姓名指导教师2011-2012 学年第二学期一、嵌入式系统简介根据IEEE(电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。
目前国内一个普遍被认同的定义是:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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。
虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风靡起来的,但事实上嵌入式这个概念却很早就已经存在了,从上个世纪70年代单片机的出现到今天各种嵌入式微处理器、微控制器的广泛应用,嵌入式系统少说也有了近30年的历史。
纵观嵌入式系统的发展历程,大致经历了以下四个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段和面向Internet阶段。
嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。
国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。
现在,市场上非常流行的EOS产品,包括开源的u C / O S 、3Com公司下属子公司的Palm OS,Microsoft公司的Windows CE、开放源代码的Linux。
u C / O S 是一种公开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统,商业应用需要付费。
用户只要有标准的ANSI 的C交叉编译器,有汇编器、连接器等软件工具,就可以将μC/OS-II嵌人到开发的产品中。
μC/OS-II 具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点,最小内核可编译至2KB 。
μC/OS-II 已经移植到了几乎所有知名的CPU 上。
嵌入式系统的例子(一)嵌入式系统什么是嵌入式系统嵌入式系统(Embedded System)是集成了计算机硬件和软件,专门用来控制特定功能的计算机系统。
它通常被嵌入到一些特定的物理设备或系统中,不像常见的通用计算机系统那样具备多样化的功能。
嵌入式系统在现代科技中起着重要的作用,应用广泛,包括但不限于:- 汽车 - 手机 - 家电 - 医疗设备 - 无人机 - 工业控制设备等。
嵌入式系统的重要性嵌入式系统之所以如此重要,主要有以下几个原因:1. 特定功能由于嵌入式系统被设计用来控制特定功能,它们可以通过集成硬件和软件满足特定需求。
例如,汽车中的嵌入式系统可以控制车辆的引擎、导航系统和娱乐系统等。
这种特定功能使得嵌入式系统能够在各种复杂的设备中发挥作用。
2. 节省成本和空间相比于传统的计算机系统,嵌入式系统通常更简化、更紧凑。
它们通常集成在设备中的电路板上,不需要额外的外部连接。
这样可以节省空间,并减少设备的成本。
此外,嵌入式系统大多数时候不需要高速处理器和大容量存储器,这也降低了成本。
3. 实时性要求很多嵌入式系统需要实时响应,以满足特定应用的需求。
例如,在工业自动化中,嵌入式系统需要及时地接收和处理传感器数据,从而控制设备的运行。
这种实时性要求使得嵌入式系统能够在高压力、高并发的环境下稳定运行。
嵌入式系统的例子嵌入式系统有非常多的应用场景,下面列举几个常见的例子:1. 智能手机智能手机是目前最常见的嵌入式系统之一。
它们集成了处理器、操作系统、存储器、传感器和通信模块等组件,可以实现通话、上网、拍照和娱乐等功能。
智能手机的嵌入式系统需要满足性能稳定、省电和安全性等要求。
2. 家电现代家电产品如电视、空调、冰箱等,都配备了嵌入式系统。
这些嵌入式系统可以通过用户界面和传感器来实现智能控制和自动化。
例如,智能冰箱中的嵌入式系统可以监测食物的存储情况并提醒用户补货。
3. 无人机无人机也是一种广泛应用嵌入式系统的设备。
一、单片机嵌入式系统概述嵌入式系统一、一、嵌入式系统1、什么是嵌入式系统按计算机的非嵌入式应用和嵌入式应用将其分为通用计算机系统和嵌入式计算机系统。
PC机电梯控制柜通用计算机具有计算机的标准形态,通过装配不同的应用软件,以类同面目出现,并应用在社会的各个方面。
现在我们在办公室里、家庭中,最广泛普及使用的PC机就是通用计算机其最典型的代表。
而嵌入式计算机则是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中的。
在许多的应用领域中,如工业控制、智能仪器仪表、家用电器、电子通信设备等电子系统和电子产品中,对计算机的应用有着不同的要求。
这些要求的主要特征为:(1)面对控制对象。
面对物理量传感器变换的信号输入;面对人机交互的操作控制;面对对象的伺服驱动和控制。
(2)嵌入到应用系统。
体积小、低功耗、价格低廉,可方便地嵌入到应用系统和电子产品中。
(3)能在工业现场环境中可靠运行。
(4)优良的控制功能。
对外部的各种模拟和数字信号能及时地捕捉,对多种不同的控制对象能灵活地进行实时控制。
我们将具备高速计算能力和海量存储,用于高速数值计算和海量数据处理的计算机称为通用计算机系统。
而将面对工控领域对象,嵌入到各种控制应用系统、各类电子系统和电子产品中,实现嵌入式应用的计算机系统称之为嵌入式计算机系统,简称嵌入式系统。
2、嵌入式系统的特点与应用(1)嵌入式系统就是指用于实现独立功能的专用计算机系统。
(2)嵌入式系统是以应用为核心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、安全性、成本、体积、重量、功耗、环境等方面有严格要求的专用计算机系统。
(3)嵌入式计算机系统在应用数量上远远超过了各种通用计算机系统。
(4)通用计算机系统和嵌入式计算机系统形成了计算机技术的两大分支。
二、嵌入式系统的种类嵌入式计算机系统的构成,根据其核心控制部分的不同可分为几种不同的类型:(1)各种类型的工控机(2)可编程逻辑控制器PLC(3)以通用微处理器或数字信号处理器构成的嵌入式系统(4)单片嵌入式系统(5)FPGA嵌入式系统以单片机作为控制核心的单片嵌入式系统大部分应用于专业性极强的工业控制系统中。
嵌入式系统设计(基于STM32F4)课件。
1 嵌入式系统概述本章将介绍嵌入式系统的概念和基本原理。
1.1 嵌入式系统定义嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被设计成用于控制、监测或执行特定任务。
与通用计算机系统相比,嵌入式系统具有以下特点:特定目的:嵌入式系统被设计用于执行特定任务,如控制设备、采集数据等。
实时性:往往需要对外部事件做出即时响应,具有较高的实时性要求。
低功耗:嵌入式系统通常运行在限制功耗的环境中,需要通过优化设计来降低能耗。
成本效益:嵌入式系统通常在大规模生产中使用,需要具有较低的生产成本。
可靠性:嵌入式系统通常需要在长时间运行和各种环境条件下工作,需要具有高可靠性。
嵌入式系统与通用计算机系统的区别在于其设计目标和应用领域的不同。
嵌入式系统更加专注于特定任务的执行,而通用计算机系统则更加灵活并且具有更广泛的应用范围。
1.2 嵌入式系统设计流程本节将介绍嵌入式系统的设计流程,包括需求分析、系统设计、软件开发和硬件设计等阶段。
设计流程包括以下几个主要阶段:需求分析阶段(Requirements Analysis):在这一阶段,我们要了解以及定义嵌入式系统的需求。
我们需要与客户或用户进行沟通,明确系统所需功能、性能和可靠性等方面的要求。
系统设计阶段(System Design):在这一阶段,我们将定义嵌入式系统的整体结构和组件之间的相互关系。
我们需要考虑软件和硬件之间的接口,以及系统中各个模块之间的通信方式。
软件开发阶段(are Development):在这一阶段,我们将实际编写嵌入式软件的代码。
根据系统设计阶段的结果,我们可以确定需要实现哪些功能,并对其进行详细设计和编码。
硬件设计阶段(Hardware Design):在这一阶段,我们将设计嵌入式系统的硬件部分。
这包括选择合适的处理器、外围设备和电路设计等。
在整个设计流程中,需求分析和系统设计是决定嵌入式系统质量和功能的关键阶段。