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《嵌入式应用基础》说课要.pptx

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嵌入式系统的应用及基本概念PPT课件

嵌入式系统的应用及基本概念PPT课件

医疗设备
医疗设备是嵌入式系统的又一重要应用领域， 通过嵌入式系统技术，可以实现医疗设备的智 能化和便携化，提高医疗服务的效率和精度。
嵌入式系统在医疗设备中广泛应用于各种便携 式医疗设备，如智能血压计、智能血糖仪、智 能心电图仪等。
嵌入式系统通过与各种传感器和执行器的连接 和控制，实现了医疗设备的自动化和智能化， 提高了医疗服务的效率和精度。
05
嵌入式系统的发展趋势 与挑战
发展趋势
智能化
微型化
随着人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现自主决策、学 习和适应环境变化。
随着微电子技术的进步，嵌入式系统的体 积将越来越小，性能更高，功耗更低。Fra bibliotek网络化
安全性增强
物联网的普及将推动嵌入式系统网络化的 发展，实现设备间的互联互通和远程控制 。
常见的输入设备包括按钮、开 关、传感器等，输出设备包括 显示器、打印机、LED显示屏 等。
输入输出设备的选择取决于嵌 入式系统的应用场景和功能需 求。
电源
电源为嵌入式系统提供电能。
根据系统需求，可以选择不同的电源方案，如电池、直流电源和交流电源。
电源的稳定性和效率对嵌入式系统的性能和可靠性具有重要影响。
嵌入式系统的应用及 基本概念ppt课件
目录
• 嵌入式系统简介 • 嵌入式系统的基本组成 • 嵌入式系统的软件 • 嵌入式系统的应用实例 • 嵌入式系统的发展趋势与挑战
01
嵌入式系统简介
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 助操作机器和设备。
特点
实时性、专用性、可靠性和低功 耗。
供应链管理
随着嵌入式系统复杂性的增加， 企业需要更加精细的供应链管理 以确保产品的质量和交付。

嵌入式Linux应用开发培训讲义.pptx

嵌入式Linux应用开发培训讲义.pptx
❖ Linus Torvalds于1991编写 ❖ Linux是一个Unix兼容的系统，大部分通用的
Unix工具和程序都可以在Linux系统下运行。 UNIX-堂兄 Linux—表弟 ❖ 使用GNU工具开发：
➢ gcc，glibc，binutils，make等
❖ GNU = GNU is Not Unix ❖ GPL = General Public License
10
嵌入式系统与PC (2)
嵌入式系统
PC机
引导代码 操作系统 驱动程序
协议栈 开发环境 仿真器
Bootloader引导，针对不同电路板 主板的BIOS引导，无须改动 进行移植
WinCE、VxWorks、Linux等，需要 Windows、Linux等，不需要移
移植
植
每个设备驱动都必须针对电路板进 行重新开发或移植，一般不能 直接下载使用
❖ 微控制器（MCU） ARM7和ARM9的区别（3、5流水线）
❖ 数字信号处理器（DSP）（4流水线） ❖ 片上系统（SOC） ❖ 可编程片上系统（SOPC—Nios2）
8
典型的嵌入式系统与PC机
•软件（操作系统/驱动程序/应用程序）
•存储器
•输入
•处理器
•输出
9
设备名称
嵌入式系统
CPU
嵌入式处理器（ARM， MIPS）
12
❖ ARM ❖ PowerPC ❖ MIPS ❖ Xscale ❖ DSP ❖ X86 ❖ ……
如何选择嵌入式CPU？
13
❖ Linux ❖ uC/OS ❖ Windows CE ❖ VxWorks ❖ Palm OS ❖ Symbian
典型的嵌入式操作系统

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。

嵌入式系统的应用基础与开发PPT课件

嵌入式系统的应用基础与开发PPT课件

Embedded System
第一节 嵌入式系统是什么？(2)
IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义: Devices Used to Control, Monitor or Assist the
Operation of Equipment, Machinery or Plants.(用于 控制,监视或者辅助操作机器和设备的装置)
MP3 Player/Recorder
LCD Display
Button Controller
嵌入式系统的应用
第二节 嵌入式系统的应用
2.1 嵌入式系统的应用领域 2.2 嵌入式系统的应用实例
பைடு நூலகம்
第二节 嵌入式系统的应用
嵌入式系统的应用
2.1 嵌入式系统的应用领域
一些信息： * 嵌入式计算机在数量上远远超过了各种通用计算机 * 嵌入式系统同我们日常生活关系密切 * MCU市场将达125亿美元 * DSP市场将达84亿美元 * 嵌入式系统工业年产值已超过了1万亿美元 * 中国市场：几亿台数字家电、8000万部手机、
嵌入性：完成应用系统或产品功能的智能内核 专用性：实现特定的用途 计算机系统：简化的、软硬件一体化 应用性：面向用户,面向产品,面向应用
* 传统PC 机是面向个人的，是一个通用平台 * 嵌入式计算机系统是面向设备的，是一个专用平台
N. Negroponte
美国麻省理工学院 媒体实验室 主席
MIT Media Lab
21世纪开始：网络化、智能化的嵌入式系统广泛地应 用于：网络、通讯； 多媒体与消费电子； 工控、医疗电子、仪表等领域；
1.3 嵌入式系统的技术特点
Embedded System
智能内核：嵌入式处理器 - RISC结构 / DSP 软硬一体化: 无冗余;软件固化(firmware);硬件高要求 专用性：主要完成单一功能/用途 实时性：时间相关任务 高可靠性：适用于应用环境的多样性 移动性：低功耗、高性价比 技术融合性：计算机、微电子、通讯、控制

《嵌入式系统基础》PPT课件

《嵌入式系统基础》PPT课件
必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知
识集成系统。

今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元
嵌入式产品应用示例
themegallery
嵌入式Windows CE的应用领域
❖信息家电领域
❖移动计算领域
手机、PDA、掌上电脑。（以语音功能和数据处理
为中心）
❖工业控制领域
Company Logo
深刻理解Windows CE的重要组件及系统提供的可选特性，
并灵活运用Platform Builder的配置文
件.REG、.BIB、.DAT、.DB是定制适合目标平台的Windows
CE操作系统的关键。
Company Logo
themegallery
Platform Builder概况（2）
能够完成基本的控制任务，另外，还要向目标平台中加入外部
设备的驱动程序和一些附加的设置。但是，对于一些通用性较
强的嵌入式系统，如PDA、机顶盒、智能 等，微软都为其特
别定制了专用的操作系统，如SmartPhone、PocketPC 等。
开发者可以利用这些特定的操作系统，并在此基础上进行调整，
从而更快地定制出适合需要的目标操作系统平台。
特性。
导出SDK向导（Export SDK Wizard）：使用户
可以导出一个自定义的软件开发工具包（SDK）。即
可以将客户定制的SDK导出到特定的开发环境中（如
EVC）去。这样开发人员就可以使用特定的SDK写出
符合特定的操作系统平台要求的应用程序。
远程工具：可以执行同基于Windows CE的目标
甚至还能支持诸如手写体和声音识别、动态影像、
3D图形等特殊应用。

嵌入式系统及其应用课件-第六章嵌入式操作系统基础

嵌入式系统及其应用课件-第六章嵌入式操作系统基础

CHANG’AN UNIVERSITY
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
第六章 嵌入式操作系统基础
3. 操作系统的特征和基本结构
（1）操作系统的基本特征
并发性、共享性、虚拟性和不确定性
并发性
并发性（concurrence）是指两个或两个以上的事件或 活动在同一时间间隔内发生。操作系统是一个并发系统，并 发性是它的重要特征，操作系统的并发性指它应该具有处理 和调度多个程序同时执行的能力。
从硬件设计人员的角度来理解操作系统
操作系统为计算机功能扩展提供了支撑平台，使硬件 系统和软件系统具有了相对的独立性。可以在一定范围内 对硬件功能模块进行升级或添加新的模块，而不会影响应 用程序的运行。
CHANG’AN UNIVERSITY
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
第六章 嵌入式操作系统基础
操作系统为程序员 提供了一组程序接 口和操作接口
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
第六章 嵌入式操作系统基础
从系统管理员的角度理解操作系统
操作系统合理地组织和管理了计算机系统的工作流程， 使计算机系统能为多个用户提供安全高效的计算机资源共享 服务。
从一般用户的角度理解操作系统
操作系统提供了一个友好的人机界面，使他们不必了解 计算机硬件和软件就可以轻松使用计算机。
CHANG’AN UNIVERSITY
长安大学电子与控制工程学院
嵌入式系统及其应用
虚拟性
第六章 嵌入式操作系统基础
虚拟性是指操作系统中的一种管理技术，它是把物理上 的一个实体变成逻辑上的多个对应物，或把物理上的多个实 体变成逻辑上的一个对应物的技术。

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

《嵌入式软件基础》PPT课件


Distributed Objects Fault Tolerance
90%*
Multiprocessing 75%* Multiprocessing
File System
File System
30%*
Networking
Networking
Kernel
Kernel
*Percent of total software supplied by RTOS vendor in a typical embedded device
1
嵌入式软件系统概述
2
嵌入式操作系统
3
嵌入式软件开发方法
嵌入式软件开发需要交叉编译
• 通用计算机程序开发和编译在一台计算机上完
成——直接编译。
• 嵌入式系统采用“宿主机/目标机”方式——交叉编译
。
USB/RS232/以太网
内存小 存储空间有限 计算能力有限
宿主机：通用计算机（PC），开发环境。
目标机：嵌入式系统，运行环境。 33
手机软件 路由器软件 交换机软件 飞控软件等
嵌入式软件系统的分类
从运行平台来分，嵌入式软件可以分为
运行在开发平台上的软件：设计、开发、测试工 具等。
运行在嵌入式系统上的软件：嵌入式操作系统、
应用程序、驱动程序及部分开发工具。
嵌入式软件系统的体系结构
应用 任应用 任务n
任内通中时任…
务存信断间务…
管 理
管 理
同 步
管 理
管 理
扩 展
…
与
…
互
斥
机
制
嵌入式TCP/IP
• TCP/IP 协 议 已 经 广泛地应用于嵌入 式系统中

《嵌入式系统及应》课件

全面测试，确保满足用户
需求。
系统部署与维护
系统部署
将系统安装到实际运行环境中，并进行必要的 配置和优化。
系统维护
定期对系统进行检查、维护和升级，确保系统 稳定运行。
技术支持与故障排除
为用户提供技术支持，及时处理系统运行中出现的各种问题。
05
嵌入式系统的应用实例
智能家居系统
智能家居系统是嵌入式系统的典型应用之一，通过将各种家电设备、照明、门窗、 环境监测等子系统集成在一个平台上，实现智能化控制和管理。
任务调度
嵌入式操作系统能够 根据任务优先级进行 任务调度，确保高优 先级任务能够及时得 到处理。
设备驱动
嵌入式操作系统提供 设备驱动程序，用于 与硬件设备进行交互 。
嵌入式中间件
数据传输
嵌入式中间件提供数据传输功能，实 现不同设备或系统之间的数据交换和
通信。
消息队列
嵌入式中间件提供消息队列机制，用 于在不同设备或系统之间传递消息。
析仪等。
嵌入式系统在医疗电子设备中发挥着重 要作用，通过高性能的处理器和各种传 感器，实现对病人生命体征的实时监测 和数据分析，为医生提供准确的诊断依
据。
医疗电子设备需要具备高精度、高可靠 性和低功耗等特点，因此对嵌入式系统
的性能和可靠性要求较高。
汽车电子系统
汽车电子系统是嵌入式系统的 又一应用领域，主要用于汽车 发动机控制、车身控制、安全
数据处理
应用软件负责对数据进行处理和分析，满 足用户需求。
业务逻辑
应用软件包含业务逻辑，用于实现具体的 业务功能。
系统软件
系统引导程序
系统软件包含引导程序， 用于初始化硬件设备和加 载操作系统。
网络协议栈

第一章嵌入式系统开发基础模板与应用.pptx


1.2 嵌入式系统的组成结构
• 1.2.1 嵌入式系统硬件基本结构介 绍
• 1.2.2 嵌入式系统软件的层次结构 • 1.2.3 启动程序介绍
应用层
应用程序 文件系统/图形用户应用程序接口
•
OS层
驱动层
实时操作系统（RTOS） 设备驱动程序、HAL、BSP
电源管理
SOC/SOPC
Flash EEPRO
内
SDMRA SRMAM
存
GPIO
处理器/ARM核 Timer/RTC
IIS USB LCD
MMU/Cache
DSP/浮点运算协处理器
CAN 以太网 DMA
ADC/DAC FPGA/CPLD UART和IrDA
看门狗及 复位电路
人机交互接口LCD/触摸屏、键盘、鼠标
典型的嵌入式系统组成
软件
硬件
输 入 输 出 接 口
1.1.5嵌入式系统的应用 范围
工业
工控设备 智能仪表 汽车电子
嵌入式系统的应用 范围
军事国防
军事电子
消费电子
信息家电
嵌入式应用
智能玩具 通信设备
网络设备
电子商务
移动存贮
网络
崭新的数字世界多彩的嵌入式应用 无线电的发展
矿石收音机 单二极管
收音机 7个晶体管 单二极管
收音机 1亿个晶体管 2-3个嵌入式处理器
嵌入式系统硬件基本结构介
绍
嵌入式系统硬件核心是嵌入式微处理器，有时为 了提高系统的信息处理能力，常常外接和协处理 器（也可内部集成）完成高性能信号处理。
随着计算机技术、微电子技术、应用技术的不断 发展和纳米芯片加工工艺技术的发展，以微处理 器为核心的集成多种功能的系统芯片已成为嵌入 式系统的核心，在嵌入式系统设计中，要尽可能 的选择能满足系统功能接口的芯片，这些集成了 大量的外围、、以太网、、等功能模块。
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省级A类品牌专业之课程建设
《嵌入式应用基础》
说课
目录 01 课 程 定 位 02 课 程 设 计
课程定位——课程性质
本课程是移动互联专业的一门专业基础课程。 先行课程有《计算机应用基础》、《C语言程序设计》、 《电工电子学基础》。 后行课程有《无线传感网》、《WEB项目开发》等。
课程定位——课程体系
专业 知识 专业 能力 职业 素养
项目载体
设计制作 窗帘自动控制器
（14学时）
迭
设计制作
代
智能电子钟
式
（20学时）
载
体
设计制作 环境监测系统 （20学时）
设计制作基于 wifi的安防系统
（10学时）
课程内容
项目目标 任务一 设计制作报警灯 任务二 设计制作流水灯 任务三 设计制作按键控制报警灯 任务四 设计制作自动窗帘控制器 考核模块
A.过程性考核
50%
学习情境项目 教师评价
完成情况过程
性评价
小组评价
项目过程中表现及技术掌握的情况 团队合作精神以及在本项目中完成任务的比例
职业 技能考核
90%
自评
自我学习的评价、学习态度等
B.结果考核
40%
1. 根据自己平时的学习情况，选取适合自己的考核层次 2. 教师根据学生所选层次，提出问题，学生口头回答。
移动软件开发（IOS）
云
数据库设计与应用
局域网组建与维护
Linux系统管理与维护（云服务） 移动通信技术应用
课程定位——课程目标
三元图表
专业知识
1.单片机IO基本应用 2.键盘、串口设计 3.LED、LCD设计 4.典型传感器的应用
专业 知识
专业 能力
职业 素养
专业能力
1.单片机软件设计能力 2.电子绘图设计的能力 3.单片机系统故障分析 4.典型传感器应用能力
项目目标 任务一 设计制作数码管显示器 任务二 设计制作按键计数器 任务三 设计定时器控制电子钟 考核模块
项目目标 任务一 设计制作温度监测显示系统 任务二 设计制作远程温度监测显示系统 任务三 设计制作光照度监测显示系统 考核模块
项目目标 任务一 设计制作火灾检测报警系统 任务二 设计制作基于wifi的安防系统 考核模块
软硬件 产品 联调 制作
产品测 试改进
做什么 怎么做
跟我 做1
自己 做
跟我 做2
跟我 做3
跟我 做4
做什么
趣味 案例 激励 法
项目 分析 引探 法
资料 检索 对比 法
课外 作业 检验 法
互助 协作 问答 法
调试 分析 讨论 法
项目 制作 评价 法
项目 制作 进阶 法
基于单片机工作过程的教学方法
课程设计——考核方案
课程体系图
IOS方向 安卓方向
必上课
设备端
设备端
无线传感网络技术应用
嵌入式软件应用基础
移动软件端
移动互联综合实训
移动Saas应用开发实训
移动软件端
安卓方向
选修
IOS方向
UI开发与设计（WEB+安卓） 软件测试（WEB+安卓）
移动软件开发（安卓）
移动WEB开发 Java程序设计
UI开发与设计（WEB+IOS） 软件测试（WEB+IOS）
职业素养
1. 沟通交流能力 2. 组织协调能力 3. 团队合作能力 4. 自我学习能力
课程设计——设计思路
三元图表
基于单片机 产品开发的 典型工作过 程建设资源
以移动互联 专业职业岗 位任务确定 学习领域
以实践能力 为主线、以 项目驱动为 导向的教学 模式
课程设计——课程内容
单片机产品 开发过程 明确产品功能 准备技术器件资料 硬件设计 硬件制作 软件设计 软件硬件联调 产品制作 产品测试
嵌入式基本概念 单片机的发展史 单片机内部资源 通用I/O端口
硬件设计 绘制原理图 设计PCB 焊接电路板 软件设计 软硬件联调
本任务硬件设计 的基础上，完成4 题花样灯的设计
课程设计——教学方法
单片机 产品的 典型工 作过程
实施 过程
教学 方法
明确产 准备技 品功能 术质料
Hale Waihona Puke 硬件 设计硬件 制作
软件 设计
课程设计——微观设计
任务实施 过程
通过演示、讲解 等描述任务要求
任务中要用到 的知识讲解
硬件原理及电路 软件编写等
布置课后 拓展任务
每个任务按 四个部分
任务描述
相关知识
任务实施
任务拓展
设计制作 流水灯
设计并制作一个流水灯 的单片机控制系统，在 单片机端口接多个发光 二极管，使发光二极管 轮流点亮。
C.平时表现
10%
职业素质 1.组织纪律（迟到、早退、旷课等） 考核 2.学习态度 10% 3.敬业精神
省级A类品牌专业之课程建设
谢谢谢谢！ 请各位专家指正