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嵌入式课件01

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《嵌入式开发》课件

《嵌入式开发》课件

分类：嵌入式网 络通信技术可以 分为有线网络通 信和无线网络通 信两大类。
有线网络通信： 包括以太网、 USB、串行通信 等，可以实现嵌 入式系统与外部 网络的高速、稳 定、可靠的数据 传输。
无线网络通信： 包括Wi-Fi、蓝 牙、ZigBee等， 可以实现嵌入式 系统与外部网络 的低功耗、远距 离、灵活的数据 传输。
优化方法：对操作 系统进行裁剪和优 化，提高系统性能
移植与优化工具： 使用嵌入式操作系 统移植工具，如 Yo c t o 、 Buildroot等
移植与优化效果： 提高系统稳定性、 降低功耗、提高性 能，满足实际应用 需求。
06
嵌入式网络通信技术
嵌入式网络通信技术的概述与分类
概述：嵌入式网 络通信技术是嵌 入式系统与网络 通信技术相结合 的产物，可以实 现嵌入式系统与 外部网络的互联 互通。
04
嵌入式软件开发基础
嵌入式软件开发流程
需求分析：明确系统需求，确定功能、 性能、接口等要求
系统设计：进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件和软件设计，包括 芯片选型、电路设计、软件架构设计等
编码实现：编写源代码，进行单元测试 和集成测试
测试验证：进行系统测试和性能测试， 确保系统稳定可靠
发布部署：将系统部署到目标设备上， 进行现场调试和优化
嵌入式系统的应用领域
工业控制：如自动化生产线、机器人等
医疗设备：如医疗仪器、医疗机器人等
智能家居：如智能家电、智能安防等
汽车电子：如车载导航、汽车电子控制单 元等
消费电子：如智能手机、平板电脑等 航空航天：如卫星、航天器等
03
嵌入式硬件平台
ARM处理器架构
ARM处理器架构是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构 ARM处理器架构的特点是低功耗、高性能、低成本 ARM处理器架构的应用领域包括智能手机、平板电脑、物联网设备等 ARM处理器架构的发展趋势是向高性能、低功耗、高集成度方向发展

嵌入式系统的PPT课件

嵌入式系统的PPT课件

地址
指令寄存器
控制器
指令
数据通道
输入
输出
中央处理器
地址 数据
程序存储器
指令0 指令1 指令2
数据存储器
数据0 数据1 数据2
9
CISC和RISC
CISC：复杂指令集（Complex Instruction Set Computer）
具有大量的指令和寻址方式 8/2原则：80%的程序只使用20%的指令 大多数程序只使用少量的指令就能够运行。 RISC：精简指令集（Reduced Instruction Set Computer) 在通道中只包含最有用的指令 确保数据通道快速执行每一条指令 使CPU硬件结构设计变得更为简单
10
CISC与RISC的数据通道
开始
IF
ID
ALU MEM REG
退出
微操作通道
开始
IF
ID
REG ALU MEM
退出
单通数据通道
11
CISC的背景和特点
背景:存储资源紧缺, 强调编译优化 增强指令功能，设置一些功能复杂的指令，把一些原来由
软件实现的、常用的功能改用硬件的（微程序）指令系统 来实现 为节省存储空间，强调高代码密度，指令格式不固定，指 令可长可短，操作数可多可少 寻址方式复杂多样，操作数可来自寄存器，也可来自存储 器 采用微程序控制，执行每条指令均需完成一个微指令序列 （微程序） CPI > ５，指令越复杂，CPI越大。
15
CISC与RISC的对比
类别
CISC
指令系统 指令数量很多
RISC 较少，通常少于100
执行时间 编码长度
有些指令执行时间很长，如 整块的存储器内容拷贝；或 将多个寄存器的内容拷贝到 存贮器

嵌入式系统教学：嵌入式系统及应用PPT课件

嵌入式系统教学：嵌入式系统及应用PPT课件

仿真器
用于模拟嵌入式系统的运行环境，便 于开发者在真实硬件之前进行调试和 测试。
调试器
用于在嵌入式系统运行过程中进行实 时调试，帮助开发者定位和解决问题。
交叉编译器
将应用程序代码编译为目标硬件平台 上的可执行文件，实现跨平台开发。
03 嵌入式系统的应用
智能家居
智能家居是嵌入式系统的重要应用领域之一，通过嵌入式系 统可以实现家庭设备的智能化控制和管理，提高生活便利性 和舒适度。
、医学影像设备等。
汽车电子
嵌入式系统用于汽车电 子控制系统，如发动机
控制、车身控制等。
嵌入式系统的发展历程
01
02
03
起源
嵌入式系统的概念起源于 20世纪70年代，主要用于 工业控制领域。
发展
随着微处理器技术的发展， 嵌入式系统逐渐普及，应 用领域不断扩大。
趋势
未来嵌入式系统将朝着智 能化、网络化、低功耗等 方向发展。
RTOS技术具有可移植性和可裁 剪性，可以根据实际需求进行 定制化开发，提高系统的可靠 性和性能。
06 嵌入式系统发展趋势与挑 战
物联网时代的嵌入式系统
嵌入式系统在物联网中的应用
嵌入式系统作为物联网的重要组成部分，广泛应用于智能家居、智能交通、智能制造等领域，实现设备间的互联 互通和智能化控制。
提高实际操作能力。
项目实践
组织学生进行嵌入式系统的项目 实践，将理论知识应用于实际项 目中，提高学生的综合应用能力。
注重培养学生的实际动手能力
提供实验设备和实验环境
学校应提供先进的实验设备和实验环境，满足学生进行实验和实 践的需求。
加强实验课程建设
增加实验课程的比重，设计更多具有挑战性和实用性的实验项目， 引导学生主动实践。

《嵌入式原理系统》课件

《嵌入式原理系统》课件
模块化设计原则
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算

嵌入式课程第1讲嵌入式系统综述ppt课件

嵌入式课程第1讲嵌入式系统综述ppt课件
3/92
课程设置的必要性
▪ 应用需求日益复杂 ▪ 微处理器技术长足发展 ▪ 社会对嵌入式技术人才的需求
据统计2002年16/32位嵌入式处理 器的销售额已接近70亿美元 ▪ 嵌入式软件技术成为核心
4/92
嵌入式处理器快速成长
$70亿
5/92
课程目的
了解嵌入式系统的概念和体系结构
掌握嵌入式系统的软硬件开发方法
代表产品有TI的TMS320C2000/C5000 和Motorola的DSP56000
35/92
嵌入式SOC
System On Chip,片上系统/系统芯片 将很多功能模块集成到单个芯片上 ➢ 各种通用处理器内核作为SOC设计公司的标准库，
用VHDL等语言描述 ➢ 除个别无法集成外，嵌入式系统的大部分集成到一
12/92
课程安排（5）
3. 嵌入式Linux设备驱动实验 － 基本的编程实现 － 数码管驱动与按键驱动的结构分析及使用方法
4. 串口通讯与短信收发系统综合实验 － 基于Qt的嵌入式GUI程序设计 － 串口通讯程序设计 － 短信收发程序设计 － 程序编译下载与运行
13/92
评分标准
课堂表现与出勤率：20％ 实验表现：50％ 实验报告：30％
MIPS公司开发了32位高性能，低功耗的处理器 内核MIPS 32 4Kc和64位的处理器内核MIPS
64 5Kc
应用范围：机顶盒、视频游戏机、Cisco路由
器、激光打印机
30/92
典型的嵌入式微处理器－PowerPC
PowerPC架构特点：可伸缩性好，方便灵活
既有通用处理器，也有嵌入式微控制器和内核， 应用范围非常广泛，从高端服务器、工作站到 PC，从消费类电子到通信设备

嵌入式入门(设计与实例开发)PPT课件

嵌入式入门(设计与实例开发)PPT课件
分析嵌入式系统的各种故障模式 及其影响，为可靠性设计和改进 提供依据。
可靠性框图
02
03
故障树分析(FTA)
通过可靠性框图分析嵌入式系统 的可靠性结构，确定关键件和冗 余件。
通过故障树分析找出导致系统故 障的原因和最小割集，评估系统 的可靠性和安全性。
06
嵌入式系统应用案例分 析
智能家居系统案例分析
开源硬件与软件
开源硬件和软件的发展 为嵌入式系统的设计和 开发提供了更多选择和
灵活性。
02
嵌入式硬件设计
ARM处理器
ARM处理器是一种流行的嵌入式处理器架构，广泛应用于各种嵌入式系 统。
ARM处理器具有低功耗、高性能的特点，适用于各种应用场景，如智能 家居、工业控制等。
ARM处理器的选择需要根据具体应用需求来决定，如ARM Cortex-M系 列适用于微控制器应用，ARM Cortex-A系列适用于智能手机、平板电 脑等应用。
工业控制系统发展前景
探讨工业控制系统的发展趋势和未来发展方向。
医疗电子设备案例分析
医疗电子设备概述
医疗电子设备是指用于医疗领域的电子设备， 如监护仪、超声波诊断仪等。
医疗电子设备优势
分析医疗电子设备的优势，如高精度、高可 靠性、实时监测等。
医疗电子设备案例
介绍医疗电子设备的具体应用案例，如远程 医疗监护系统等。
FPGA芯片
FPGA芯片是一种可编程逻辑器件，可以通过编程 实现各种数字逻辑功能。
FPGA芯片具有高度的灵活性，可以根据实际需求 进行定制，实现各种复杂的数字逻辑功能。
FPGA芯片广泛应用于通信、图像处理、雷达等领 域，可以大大提高系统的性能和可靠性。
嵌入式微控制器

嵌入式课件(ppt)

1.1 嵌入式系统简介
嵌入式系统已经广泛应用于各个科技领域和日常生活的每个角落，由于其本 身的特性，使得我们很难发现它的存在。甚至一些从事嵌入式系统开发的科技人 员也只知单片机，不知道嵌入式系统。本节从嵌入式系统的定义开始，阐述嵌入 式系统的含义、特点等，以使读者加深对嵌入式系统的理解。
§1.1.1 嵌入式系统的定义 §1.1.2 嵌入式系统的组成 §1.1.3 嵌入式系统的特点 §1.1.4 嵌入式系统的应用 §1.1.5 嵌入式系统的发展
由上述可以看出，嵌入式系统是一个外延极广的概念，凡是与产品结合在一起的、 具有嵌入式系统特点的系统都可以称为嵌入式系统。
第1章 嵌入式系统设计基础
4
嵌入式系统的组成
嵌入式系统一般有3个主要的组成部分： 硬件。图1.1给出了嵌入式系统的硬件组成。其中，处理器是系统的运算核心； 存储器（ROM、RAM）用来保存可执行代码，以及中间结果；输入输出设备完成 与系统外部的信息交换；其他部分辅助系统完成功能。 应用软件。应用软件是完成系统功能的主要软件，它可以由单独的一个任务来 实现，也可以由多个并行的任务来实现。 实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）。该系统用来管理应 用软件，并提供一种机制，使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要 求。
由于对嵌入式系统含义的理解因人而异，所以不同的书籍对嵌入式系统的定义也 不尽相同。下面给出了一些文献中对嵌入式系统的定义：
“Computer as Components – Principles of Embedded Computing System Design”一书的作者Wayne Wolf认为：“什么是嵌入式计算系统？如果不严格地定 义，它是任何一个包含可编程计算机的设备，但是它本身却不是一个通用计算机。”

嵌入式系统基础教程第01讲第1章绪论

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 者辅助设备、机器和车间运行的装 置。”
英文原文为：devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants.
顾名思义： 包含（安装）在电子装置（应用对象）内 部的计算机系统称为嵌入式系统。
基本描述： 专门用途的计算机系统 常常用于控制 广泛存在 包含硬件和软件
20
嵌入式系统的释义
全称
嵌入式计算机 嵌入式计算机系统
简称
嵌入式系统
相关术语
嵌入式设备 嵌入式技术 有时还进一步简称为嵌入式
构、ARM嵌入式程序设计、uCOS-II操作系统、 设备驱动、 uCLinux操作系统。借用为宜。
13
参考资料
Real-time Embedded Software Systems OSEK/VDX Operating System. Version 2.2.2.
July 5th, 2004. Charting Past, Present, Future Research in
嵌入式操作系统
Linux （源代码）
实验项目
8
实验系统的内容
配套8个实验项目，具体是：
开发环境建立实验：1个/平台 实时内核实验：7个
任务的基本管理 优先级反转 优先级继承 信号量：哲学家就餐问题的实现 消息队列 时钟中断 µC/OS-II的内存分配
9
教材及参考资料
嵌入式系统基础教程，俞建新等主编，机械工业出版社. 嵌入式实时操作系统及应用开发，罗蕾主编，北京航空航天大学出版

嵌入式系统PPTPPT课件


物联网与5G技术
嵌入式系统将与云计算和边缘计算技术结 合，实现数据处理和分析能力的提升。
物联网和5G通信技术的发展为嵌入式系统 提供了更广阔的应用空间，嵌入式系统将 更加网络化、智能化。
02 嵌入式系统硬件
微控制器
微控制器是嵌入式系统的核心，它是一 种集成电路芯片，包含了计算机的基本 组成要素，如中央处理器、存储器、输
嵌入式系统PPT课件
目录
CONTENTS
• 嵌入式系统概述 • 嵌入式系统硬件 • 嵌入式系统软件 • 嵌入式系统开发流程 • 嵌入式系统应用案例 • 嵌入式系统面临的挑战与解决方案
01 嵌入式系统概述
定义与特点
定义
嵌入式系统是一种专用的计算机系统 ，主要用于控制、监视或帮助操作机 器设备。
特点
嵌入式系统在智能家居控制系统中发 挥着核心作用，通过嵌入式处理器和 相关硬件设备，实现对家庭设备的控 制和管理。
智能家居控制系统可以实现的功能包 括：远程控制、定时控制、语音控制 等，为家庭生活带来便利和舒适。
工业自动化控制系统
工业自动化控制系统是嵌入式系统的另一个重要应用领域，通过嵌入式系统技术， 可以实现生产过程的自动化和智能化。
调研市场需求
了解行业发展趋势和市场需求，为系统设计提供参考 和依据。
制定开发计划
根据需求分析结果，制定详细的开发计划，包括时间 安排、人员分工、资源需求等。
系统设计
硬件设计
根据系统需求，设计合适的硬件架构，包括 处理器、存储器、接口电路等。
软件设计
设计嵌入式系统的软件架构，包括操作系统、 中间件和应用软件等。
01
02
03
系统集成
将硬件和软件集成在一起， 形成完整的嵌入式系统。

嵌入式资料PPT课件


C语言
适用于需要面向对象编程 的应用场景，如GUI开发、 游戏机等。
Python语言
适用于需要快速原型开发 或脚本编程的应用场景。
嵌入式软件设计模式
单片机程序架构
适用于资源受限的微控制器，如8051系列。
ARM Cortex-M系列MCU程序架构
适用于ARM Cortex-M系列MCU，如STM32。
软件设计
根据系统需求和总体设计，设计 软件模块和接口，确定软件架构。
系统实现与测试
编码实现
按照设计要求，编写代 码并实现系统功能。
单元测试
对每个模块进行测试， 确保模块功能正常。
集成测试
将所有模块集成在一起 进行测试，确保系统整
体功能正常。
系统测试
对整个系统进行测试， 确保系统满足需求规格
说明书的要求。
系统部署与维护
系统部署
将系统安装到实际运行环境中，并进 行配置和调试。
系统维护
对系统进行日常维护和升级，确保系 统稳定运行。
05
嵌入式系统应用案例
智能家居系统
智能家居系统
01
通过嵌入式系统技术，将家中的各种设备连接到互联网，实现
智能化控制和管理。
智能家居系统的功能
02
包括远程控制、语音控制、自动化控制等，提高家庭生活的便
传感器和执行器是嵌入式系统 的关键组成部分，用于实现系
统的感知和控制功能。
选择合适的传感器和执行器需 要考虑应用场景、性能要求和
成本等因素。
嵌入式硬件开发工具
嵌入式硬件开发工具包括原理图 设计软件、PCB设计软件、仿真
软件等。
这些工具可以帮助开发人员快速 设计、仿真和调试嵌入式硬件系
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第1章 嵌入式系统设计基础
3
由上述可知,嵌入式系统是计算机软件与硬件的综合体,整个综合体的设计目的 在于满足某种特殊功能,并应用于各类具体的应用系统中,例如,实验仪器,办公 设备,医疗设备甚至航天设备,等等. 由于对嵌入式系统含义的理解因人而异,所以不同的书籍对嵌入式系统的定义也 不尽相同.下面给出了一些文献中对嵌入式系统的定义: "Computer as Components – Principles of Embedded Computing System Design"一书的作者Wayne Wolf认为:"什么是嵌入式计算系统?如果不严格地定 义,它是任何一个包含可编程计算机的设备,但是它本身却不是一个通用计算机." "Embedded Microcontrollers"一书的作者Todd D. Morton认为:"嵌入式系统 是一种电子系统,它包含微处理器或者微控制器,但是我们不认为它是计算机—— 计算机隐藏或者嵌入在系统中." "Embedded Software Primer"一书的作者Davie E. Simon认为:"人们使用嵌 入式系统这个术语,指的是隐藏在任一产品中的计算机系统." "An Introduction to the Design of Small Scale Embedded System with example from PIC,80C51 and 68HC05/08 Microcontrollers"一书的作者Tim Wilmshurst认为:"嵌入式系统是这样一个系统,它的首要功能并不是计算,而是 受嵌入其中的计算机控制的一个系统.'嵌入'暗示了它存在于整个系统中,从外 部观察不到,形成了更大整体的一个完整部分."
第1章 嵌入式系统设计基础
7
嵌入式系统的特点
作为专用计算机系统的嵌入式系统与通用计算机系统相比,具有以下几个重要 特征: 嵌入式系统通常是面向特定应用的.嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设 计的系统中,它通常都具有低功耗,体积小,集成度高等特点. 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣,去除冗余,力争 在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能完成功能,可靠性和功耗的苛刻 要求. 实时操作系统支持.嵌入式系统的应用程序可以不需要操作系统的支持直接 运行,但是为了合理地调度多任务,充分利用系统资源,用户必须自行选配实时 操作系统开发平台. 嵌入式系统与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 步进行的,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期. 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. 专门开发工具支持.嵌入式系统本身不具备自主开发能力,即使在设计完成 以后,用户通常也不能对程序功能进行修改,必须有一套开发工具和环境才能进 行开发.
第1章 嵌入式系统设计基础
8
嵌入式系统的应用
MIT的David Clark首次提出的"后PC时代"(post-PC era)一词,指出个 人计算机提供的只是在这个过渡时期的解决方案,而非最佳的方式,最终发展的 应用将不会停留在桌面上的个人计算机,而是从桌面上蔓延下来,进入用户的日 常生活中.从技术层面来讲,将来的嵌入式系统应用将向软硬件系统集成,SOC 设计,应用程序,以及内容服务这几个方面发展. 系统:嵌入式操作系统 除了老牌嵌入式操作系统厂商VxWORKs,QNX,Nucleus等之外,新兴的主 要竞争产品有Palm OS,Windows CE,Linux等.其中Embedded Linux操作系 统因为免费授权的特性,已经被很多国际型厂商采用. 集成式芯片:SOC "系统单芯片"(System-On -Chip,SOC)研究的领域包括创新系统设计, 系统平台建立,以及相关硅知识产权(Silicon Intellectual Property,SIP)的设 计,验证与集成等. 应用软件 嵌入式软件一般可以分为客户端的应用软件和服务器端的集成软件.服务器 端的软件较为单一,客户端由于应用领域广泛,开发出的软件也是多种多样的. 服务 由于嵌入式产品的便携性,以及消费类电子产品输入输出的多媒体化,再加 上嵌入式产品与网络的紧密结合,嵌入式产品相关的增值服务变得更加重要.
第1章 嵌入式系统设计基础 10
嵌入式系统起源于微型计算机时代,然而,由于微型计算机的体积,价位, 可靠性都无法满足嵌入式应用的要求.因此,嵌入式系统必须走独立发展道路, 即单芯片化道路.将计算机做在一个芯片上,从而开创了嵌入式系统独立发展的 单片机时代. 在探索单片机的发展道路时,有过两种模式,即"∑模式"与"创新模式". "∑模式"本质上是通用计算机直接单芯片化的模式,它将通用计算机系 统中的基本单元进行裁剪后,集成在一个芯片上,构成单片微型计算机; "创新模式"则完全按嵌入式应用要求设计全新的,满足嵌入式应用要求 的体系结构,微处理器,指令系统,总线方式,管理模式等. Intel公司的MCS-48,MCS-51就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入 式系统(单片微型计算机).MCS-51是在探索MCS-48的基础上,进行全面完善 的嵌入式系统,它定位在具有可伸缩性并且低成本的产品控制单元,至今仍被广 泛地使用.历史证明,"创新模式"是嵌入式系统独立发展的正确道路,MCS51的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系.
处理器 复 位 及 振 荡 电 路 电 中 制 并 路 用 系 定时器 行 专 统 ROM RAM
输入/输出设备
及
图1.1 嵌入式系统的硬件组成
第1章 嵌入式系统设计基础 6
嵌入式系统的关键在于结合系统硬件电路与其特定的软件,以达到系统运行性 能成本的最高比.系统中硬件的设计包括微处理器及存储器电路的设计,网络功 能设计,无线通信设计及接口电路设计,等等;而嵌入式软件则专门负责硬件电 路的驱动,控制处理,以提升硬件产品的价值,是硬件产品不可或缺的重要部分, 它常以固件(Firmware)的形式出现,如控制或驱动程序等. 由于嵌入式系统领域的硬件,软件种类繁多,产品研发需要适应多种不同硬件 与软件的组合.为了克服多样化,现在的研发方式多以平台化设计(PlatformBased Design,PBD)为主.平台化设计的基本思路是,以某一种基础的硬件与软 件参考设计(reference design)为平台,自行加上额外所需要的硬件与软件,以 适应多样化的产品需求,而不必每款产品都从头设计.这种设计方式可以缩短研 发进程,加速产品的上市时间.这样的参考设计平台大多会由微处理器制造公司 提供,例如,Intel,三星,Motorola等厂商提供微处理器的参考设计电路,以及 建议的外围设备布局,包括内存,基本I/O甚至包括LCD控制接口,IDE设备接口 ,等等,并且配合某一款操作系统,例如,Linux,WinCE,以及相应的软件源代 码.将这样的组合包以授权的方式提供给产品开发厂商来开发产品,一般这样的 组合包称为"板级支持包"(Board Support Package,BSP). 由于嵌入式系统的硬件强调的不是执行速度而是功能稳定,因此硬件设计方面 的技术瓶颈并不高;反而在软件组件方面,强调系统集成及友善的用户界面.随 着网络与无线通信的发展需要,软件组件的发展更加重要.未来的软件开发将逐 渐由现在的简易窗口与低速通信,向高速通信与多样化的用户界面发展.
第1章 嵌入式系统设计基础 9
嵌入式系统的发展
嵌入式系统的发展与通用计算机技术的发展密不可分,但是又有着自己独立 发展的道路.由于应用目标的不同,使得这两种体系的发展方向有所不同. 通用计算机系统的技术要求是高速,海量的数值计算;技术发展方向是总线 速度的无限提升,存储容量的无限扩大.由于嵌入式计算机系统要嵌入到目标体 系中,实现的是对目标的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同 的技术要求与技术发展方向.嵌入式系统的技术发展方向是与目标系统密切相关 的嵌入性能,控制能力与控制的可靠性. Intel公司于1971年推出有史以来第一个4位微处理器4004,接着德州仪器与 国家半导体公司也随后推出各自的4位微处理器.1974年Intel公司又推出了8位 微处理器芯片8080,随后Zilog公司的Z-80,国家半导体公司的NSC800及Intel公 司的8085等相继问世. 第一个商品化的16位嵌入式系统微处理器是德州仪器公司所推出的9940,因 为它的功能少,而且指令集贫乏,并未引起很大的注意.大家比较熟悉的16位微 处理器产品是Intel公司所开发的8086微处理器及Motorola公司所开发的68000微 处理器.当时IBM所推出的个人计算机即是采用8086作为数据处理及控制核心. 通用微处理器沿着8086/8088,80286,80386,80486,Pentium,Pentium II,Pentium III,Pentium 4的线路发展,主频从十几MHz到现在的3GHz,字长 也从8086的16位发展到了现在AMD64和Pentium D的64位.整体微型计算机的 运算能力和存储能力都实现了海量的增长.
第1章 嵌入式系统设计基础
5
嵌入式系统的组成
嵌入式系统一般有3个主要的组成部分: 硬件.图1.1给出了嵌入式系统的硬件组成.其中,处理器是系统的运算核心; 存储器(ROM,RAM)用来保存可执行代码,以及中间结果;输入输出设备完成 与系统外部的信息交换;其他部分辅助系统完成功能. 应用软件.应用软件是完成系统功能的主要软件,它可以由单独的一个任务来 实现,也可以由多个并行的任务来实现. 实时操作系统(Real-Time Operating System,RTOS).该系统用来管理应 用软件,并提供一种机制,使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要 求.
第1章 嵌入式系统设计基础
§1.1 §1.2 §1.3 嵌入式系统简介 嵌入式处理器 嵌入式操作系统