嵌入式系统课件1-概述教案资料

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嵌入式系统课件

编程语言与工具选择
C/C语言
嵌入式软件开发中常用的编程语言，具有高效、灵活的特点。
集成开发环境（IDE）
选择适合的IDE，如Keil、IAR等，提高开发效率。
版本控制工具
使用Git等版本控制工具进行代码管理，便于团队协作和追踪修改记录。
调试与测试技术
调试技术
01
掌握常用的调试手段，如断点调试、单步执行、查看
典型应用案例分析
工业控制
嵌入式操作系统在工业控制领域有着广泛的应用，如PLC、DCS等控制系统，实现自动化生产线的监控和管理。
智能家居
嵌入式操作系统可以应用于智能家居系统中，如智能门锁、智能照明等，实现家庭环境的智能化和便捷化。
物联网
嵌入式操作系统作为物联网终端设备的核心软件，可以实现设备的互联互通和智能化管理，如智能电表、智能物流等。
02
01
X86处理器
丰富的软件资源、强大的性能，常用于工业控制和嵌入式服务器。
04
03
存储器与外设接口
存储器分类
01
包括RAM、ROM、Flash等，用于存储程序和数据。
存储器层次结构
02
由寄存器、Cache、主存、外存等组成，提高数据访问速度。
外设接口
03
包括GPIO、SPI、I2C、UART等，用于连接外部设备和传感器
。
典型嵌入式硬件平台介绍
Raspberry Pi
基于ARM架构的微型电脑主板，具有丰富的外设接口和扩展能力，适用于教育、科研和创客等领域。
STM32系列
基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，具有高性能、低功耗和丰富的外设接口，适用于各种嵌入式应用。

嵌入式系统本一全册配套完整教学课件

27
（３）系统精简
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。
28
（４）高实时性OS
这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。
29
（5）嵌入式软件开发走向标准化
独立或合作开发出嵌入式游戏（期望值：★★★）掌握嵌入式软件编程（期望值：★★★）掌握硬件设计知识（期望值：★★★★）学会操作系统移植（期望值：★★★★）
成为嵌入式系统设计高手（期望值：★★★★★）
9
本节提要
1 为什么要学习嵌入式系统 2 嵌入式系统的定义、特点及架构 3 嵌入式系统与单片机、PC的区别 4 嵌入式系统的应用领域 5 嵌入式系统的发展趋势
Windows的内核则要大得多。
26
（２）专用性强
嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。
即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。
同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“ 升级”是完全不同的概念。
未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。
据说，“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”，由此可以想见嵌入式计算机工业的规模和广度。
12
嵌入式技术正在形成一种产业
它们被广泛地应用到工业控制系统、仿真系统、医疗仪器、信息家电、通信设备等众多领域中。
北京数字电视，凤凰数字卫视，高清晰、互动点播、机顶盒。

嵌入式系统教案ppt课件

不能为PC； CRn是协处置器的目的存放器，可以是C0-15； CRm是附加的目的存放器或源操作数存放器，用于区分
同一编号的不同物理存放器，当指令中不需求附加信息时要将C0指定为CRm； OP2也提供附加信息，用于区分同一编号的不同物理存放器，当指令中不需求附加信息时，可以省略或者将其置0。
嵌入式系统教案
武汉创维特信息技术
2021/6/24
提纲
第五章 ARM存储系统 1 ARM存储系统概述 2 ARM存储器管理单元
3 高速缓冲区和写缓冲区
4 快速上下文切换技术
ARM存储系统概述
ARM存储系统概述
与其他中低档单片机不同，ARM处置器中普通都包含一个存储器管理部件，用于对存储器的管理。
快表的运用
更新：当CPU需求访问内存时，首先在TLB中查找需求的地址变换条目。假设不存在那么在内存页表中查询，并把查询的结果添加到TLB中。
去除：当内存中页表的内容改动或者运用新的页表时， TLB中的内容需求清空。CP15的存放器8用于完成该功能。
锁定：可以将一个地址变换条目锁定在TLB中，以加快访问速度，CP15的存放器10用于完成该功能。
ARM存储器管理单元
CP15存放器列表－1
存放器编号根本作用
0
ID编码〔只读〕
1
控制位
2
存储维护和控制
3
存储维护和控制
4
存储维护和控制
5
存储维护和控制
6
存储维护和控制
在MMU中的作用 ID码和Cache类型各种控制位地址转换表基地址域访问控制位保管内存失效形状内存失效地址
ARM存储器管理单元
为了顺应不同的嵌入式运用， ARM存储系统的体系构造存在很多差别。简单的可以运用向单片机系统中运用的平板式地址映射机制即可；而一些复杂的系统中那么能够包含多种技术来提供功能强大的存储系统。

《嵌入式系统概述》课件

实时操作系统
总结词
实时操作系统是嵌入式系统中用于实现实时处理的关键技术。
详细描述
实时操作系统能够提供多任务管理和调度功能，确保关键任务能够在规定的时间内完成。它具有高度的可靠性和确定性，能够处理突发事件和异常情况，保证系统的稳定性和实时性。
精简指令集计算机
总结词
精简指令集计算机是一种针对嵌入式系统设计的计算机架构，它能够提高系统的性能和能效。
可靠性设计涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，选用高质量的元器件、进行严格的测试和筛选是关键。软件方面，通过容错技术、恢复机制和错误检测与纠正等技术，提高系统的可靠性和稳定性。此外，在系统设计中还需要考虑环境适应性、安全性和电磁兼容性等方面，以确保嵌入式系统在各种复杂环境中的稳定运行。
PART 04
《嵌入式系统概述》 ppt课件
REPORTING
• 嵌入式系统简介 • 嵌入式系统的组成 • 嵌入式系统的关键技术 • 嵌入式系统的发展趋势 • 嵌入式系统的未来展望
目录
PART 01
嵌入式系统简介
REPORTING
定义与特点
总结词
嵌入式系统的定义、特点
详细描述
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，作为这些设备的控制核心。它具有特定的功能和性能要求，通常需要满足高可靠性、低功耗、小体积等要求。嵌入式系统的主要特点是软硬件紧密结合，软件需要根据硬件平台进行定制。
低功耗设计
总结词
低功耗设计是嵌入式系统中的重要技术之一，它能够延长设备的运行时间并降低能源消耗。
详细描述
嵌入式系统的低功耗设计主要涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，低功耗的处理器和外围设备是关键，它们能够降低整个系统的能耗。软件方面，通过优化算法和调度策略，减少不必要的计算和等待时间，降低系统能耗。

嵌入式系统课程第1讲概述下

特别是设备驱动程序的开发。
14
4）软件开发在内核层编程，需要了解OS ，EOS种类多，性能不同，但功能类似，掌握其中一种OS的用法，即可跟快使用其他OS。 5）其他
15
.4 嵌入式系统的分类
嵌入式系统分类：嵌入式系统的硬件 ➢ 嵌入式微控制器（ MCU ） ➢ 嵌入式DSP微处理器（DSP） ➢ 嵌入式微处理器（ MPU） ➢ 嵌入式片上系统（SOC） ➢ 嵌入式可编程系统（SOPC）
嵌入式系统原理与应用
第一讲嵌入式系统概述
1
第1章嵌入式系统概述
1. 1 嵌入式系统概念 1.2 嵌入式系统的应用 1.3 嵌入式系统组成 1.4 嵌入式处理器 1.5 嵌入式系统操作系统 1.6 嵌入式系统开发
2
1.1 嵌入式系统概念
.1 嵌入式系统定义
IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义:
成本、体积、功耗等的严格要求
6
嵌入式计算机，则是非通用计算机形态的计算机应用，它是作为嵌入式系统的核心部件的形式隐藏在各种装置、设备、产品和系统中。
嵌入式计算机是计算机技术发展中的一种计算机存在的形式，是从计算机技术的发展中分离出来的。
7
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
典型嵌入式系统基本组成
应用程序操作系统
软件结构
汽车电子产品（18个嵌入式控制模块）——CAN总线网络
VOLVO S80汽车的CAN总线网络
23
智能玩具与机器人
24
基于RTLinux的仿人机器人
高 48 cm 重: 6 kg 灵活性：20 DOF 操作系统: RT-Linux 接口形式: USB 1.0 (12Mbps) 响应周期: 1ms 能源： DC24V x 6.2A (150W) 制造：富士通

《嵌入式ARM教案》课件

《嵌入式ARM教案》课件第一章：嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义介绍嵌入式系统的概念、特点和应用领域解释嵌入式系统与通用计算机系统的区别1.2 嵌入式系统的历史与发展概述嵌入式系统的发展历程介绍嵌入式系统在不同领域的应用发展情况1.3 嵌入式系统的组成与架构讲解嵌入式系统的常见架构介绍嵌入式系统的主要组成部分及其作用1.4 嵌入式系统的优势与挑战阐述嵌入式系统的优势分析嵌入式系统面临的挑战和发展趋势第二章：ARM处理器简介2.1 ARM处理器的发展历程介绍ARM公司的起源和发展历程讲解ARM处理器的发展阶段和产品系列2.2 ARM处理器的特点与优势阐述ARM处理器的特点分析ARM处理器在嵌入式系统中的应用优势2.3 ARM处理器的架构与工作原理讲解ARM处理器的架构设计介绍ARM处理器的工作原理和指令集2.4 ARM处理器的选型与评估指导如何选择合适的ARM处理器介绍评估ARM处理器性能的方法和指标第三章：嵌入式操作系统基础3.1 嵌入式操作系统的概念与分类解释嵌入式操作系统的定义和分类介绍常见的嵌入式操作系统及其特点3.2 嵌入式操作系统的核心功能与架构讲解嵌入式操作系统的核心功能阐述嵌入式操作系统的常见架构设计3.3 嵌入式操作系统的移植与优化介绍嵌入式操作系统移植的基本步骤讲解嵌入式操作系统的优化方法和技巧3.4 嵌入式操作系统的应用与案例分析分析嵌入式操作系统在实际应用中的案例探讨嵌入式操作系统的发展趋势和挑战第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 嵌入式系统设计的基本原则介绍嵌入式系统设计的重要原则讲解设计过程中需要考虑的因素4.2 嵌入式系统硬件设计讲解嵌入式系统硬件设计的基本步骤和方法介绍硬件选型和硬件设计中的注意事项4.3 嵌入式系统软件设计阐述嵌入式系统软件设计的基本步骤和方法讲解软件开发工具和编程语言的选择4.4 嵌入式系统开发的流程与实践介绍嵌入式系统开发的典型流程分析实际开发过程中需要注意的问题和实践经验第五章：嵌入式系统编程基础5.1 嵌入式编程语言概述介绍嵌入式编程的常用语言及其特点分析不同编程语言在嵌入式系统中的应用场景5.2 C语言编程基础讲解C语言的基本语法和编程技巧介绍C语言在嵌入式编程中的应用和实践5.3 汇编语言编程基础介绍汇编语言的基本概念和语法讲解汇编语言在嵌入式编程中的应用和实践5.4 嵌入式编程的实践技巧讲解嵌入式编程的常见技巧和注意事项分析实际项目中遇到的问题和解决方法《嵌入式ARM教案》课件第六章：嵌入式系统硬件接口与驱动6.1 嵌入式系统硬件接口概述介绍嵌入式系统中常见的硬件接口类型讲解硬件接口的工作原理和功能6.2 UART接口与驱动编程讲解UART接口的基本概念和功能介绍UART接口的驱动编程方法和实践6.3 I2C接口与驱动编程介绍I2C接口的基本概念和协议讲解I2C接口的驱动编程方法和实践6.4 SPI接口与驱动编程讲解SPI接口的基本概念和协议介绍SPI接口的驱动编程方法和实践第七章：嵌入式系统存储与文件系统7.1 嵌入式系统存储概述介绍嵌入式系统中常见的存储设备和技术讲解存储器接口和存储器控制器的选择7.2 NAND闪存与驱动编程介绍NAND闪存的基本概念和特点讲解NAND闪存的驱动编程方法和实践7.3 NOR闪存与驱动编程讲解NOR闪存的基本概念和特点介绍NOR闪存的驱动编程方法和实践7.4 文件系统的设计与实现讲解嵌入式文件系统的设计原理介绍常见嵌入式文件系统的实现方法和实践第八章：嵌入式系统网络通信8.1 嵌入式系统网络通信基础介绍嵌入式系统网络通信的基本概念和技术讲解网络通信协议和网络架构8.2 TCP/IP协议栈与嵌入式网络应用讲解TCP/IP协议栈的基本原理和组成介绍基于TCP/IP协议栈的嵌入式网络应用实践8.3 Wi-Fi通信模块与驱动编程介绍Wi-Fi通信模块的基本概念和功能讲解Wi-Fi通信模块的驱动编程方法和实践8.4 蓝牙通信模块与驱动编程讲解蓝牙通信模块的基本概念和功能介绍蓝牙通信模块的驱动编程方法和实践第九章：嵌入式系统实时性与调度策略9.1 嵌入式系统实时性概述讲解嵌入式系统实时性的概念和重要性介绍实时系统的分类和实时性要求9.2 嵌入式调度策略与算法讲解嵌入式系统的调度策略和算法分析不同调度策略的优缺点和适用场景9.3 实时操作系统（RTOS）简介介绍实时操作系统的基本概念和特点讲解RTOS在嵌入式系统中的应用和实践9.4 实时调度器的实现与优化讲解实时调度器的实现方法和流程介绍调度器的优化技巧和注意事项第十章：嵌入式系统项目管理与实践10.1 嵌入式系统项目管理概述介绍嵌入式系统项目管理的概念和重要性讲解项目管理工具和方法在嵌入式系统中的应用10.2 项目需求分析与规划讲解项目需求分析和规划的方法介绍需求文档编写和项目进度管理的实践经验10.3 嵌入式系统开发的实践技巧讲解嵌入式系统开发中的实践技巧和注意事项分享实际项目开发中的经验和最佳实践10.4 项目验收与维护介绍项目验收的标准和方法讲解项目维护和升级的策略与实践《嵌入式ARM教案》课件第十一章：嵌入式系统安全与加密技术11.1 嵌入式系统安全概述讲解嵌入式系统安全的重要性介绍常见的嵌入式系统安全威胁和攻击手段11.2 加密技术在嵌入式系统中的应用介绍加密技术的基本原理和算法讲解加密技术在嵌入式系统中的应用场景和实践11.3 安全存储与传输讲解如何在嵌入式系统中实现安全存储和传输介绍常见的加密存储和传输技术及其实现方法11.4 安全认证与授权讲解嵌入式系统中的安全认证和授权机制介绍常见的认证和授权方法及其在嵌入式系统中的应用第十二章：物联网与嵌入式系统的融合12.1 物联网概述介绍物联网的概念、架构和应用领域讲解物联网与嵌入式系统的关联和融合趋势12.2 物联网协议与技术讲解物联网中常用的通信协议和技术介绍物联网协议栈和网络架构12.3 物联网在嵌入式系统中的应用案例分析物联网在嵌入式系统中的应用案例探讨物联网技术在嵌入式系统中的实践经验和挑战12.4 物联网安全与隐私保护讲解物联网安全的重要性和挑战介绍物联网中的安全技术和隐私保护措施第十三章：嵌入式系统在智能家居的应用13.1 智能家居系统概述介绍智能家居系统的概念、架构和应用讲解智能家居系统与嵌入式系统的关联和融合13.2 智能家居设备与控制讲解智能家居设备的选择和控制方法介绍智能家居设备的嵌入式系统设计和开发实践13.3 智能家居平台的构建与优化讲解智能家居平台的构建方法和实践介绍智能家居平台的优化技巧和注意事项13.4 智能家居安全与隐私保护讲解智能家居系统中的安全问题和隐私保护需求介绍智能家居系统中的安全技术和隐私保护措施第十四章：嵌入式系统在工业控制的应用14.1 工业控制系统概述介绍工业控制系统的概念、架构和应用领域讲解嵌入式系统在工业控制中的应用和重要性14.2 工业控制设备与接口讲解工业控制设备的选择和接口技术介绍工业控制设备的嵌入式系统设计和开发实践14.3 工业控制协议与通信讲解工业控制中常用的通信协议和技术介绍工业控制协议的实现和通信实践14.4 工业控制系统的安全性与优化讲解工业控制系统中的安全问题和优化需求介绍工业控制系统中的安全技术和优化措施第十五章：嵌入式系统在自动驾驶的应用15.1 自动驾驶系统概述介绍自动驾驶系统的概念、架构和应用前景讲解嵌入式系统在自动驾驶中的应用和挑战15.2 自动驾驶感知与决策讲解自动驾驶系统中的感知技术和决策算法介绍嵌入式系统在自动驾驶感知和决策中的应用15.3 自动驾驶控制与执行讲解自动驾驶系统中的控制技术和执行策略介绍嵌入式系统在自动驾驶控制和执行中的应用15.4 自动驾驶安全与伦理问题讲解自动驾驶系统中的安全问题和伦理挑战介绍自动驾驶系统中的安全技术和伦理指导原则重点和难点解析1. 嵌入式系统的基本概念、特点和应用领域。

第1章-嵌入式系统概述PPT课件

1.嵌入式系统 2.嵌入式处理器 3.嵌入式操作系统
2021
1
·概述
经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度上改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每种都具有自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。
2021
10
·嵌入式微处理器
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留与嵌入式应用相关的母版功能，这样可以大幅减小系统的体积和功耗。虽然嵌入式微处理器在功能上与标准微处理器基本上是一样的，但为了满足嵌入式应用的特殊要求，在其工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
个入门内核。
2021
26
2021
27
嵌入式概论补充
2021
28
嵌入式系统的定义
嵌入式系统的定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，
且软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统
2021
29
嵌入式系统的定义
广义的嵌入式系统凡是带有微处理器的专用系统都可以
2021
16
基本概念—前后台系统
循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为，后台也可以叫做任务级。这种系统在处理的及时性上比实际可以做到的要差
中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为，前台也叫中断级。时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务程序来保证的。
2021
2
·现实中的嵌入式系统

嵌入式系统PPT讲解全

三大领域所占比例之和接近60%
消费电子：信息家电，电视机、微波炉、数字电话通信设备：手机、平板电脑工业控制:自动化与测控仪器仪表在工控和仿真领域，几乎所有的计算机控制系统都
采用嵌入式系统.新型的测控仪器仪表无一不是嵌入式系统
嵌入式系统作为“物联网”的核心，是当前最热门最有前景的IT应用领域之一。
（软件外包是指软件外包提供商为了集中精力从事核心竞争力业务,降低项目成本,同时提高项目实施的质量,将自己的软件项目中的全部或部分工作发包给合适的软件企业去完成）
嵌入式系统在工业上的应用
嵌入式工控机嵌入式工控机（Embedded Industrial Computer）是一
种加固的增强型工业计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。
工控机对于扩展性的要求也非常高，接口的设计需要满足特定的外部设备，因此大多数情况下工控机需要单独定制才能满足需求。
嵌入式工控机的优点性能可靠体积小巧免维护低功耗、无风扇、宽温设计、适应恶劣工作环境
嵌入式工控机的三大缺点。一是性能较低；二是扩展性较差；
三是缺乏标准化。
嵌入式工业触控一体机
工控机（Industrial Personal Computer，IPC）即工业控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。
工控机的主要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC （可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、 FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。
嵌入式工控机的优势

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。

第1章嵌入式系统概述PPT学习教案

BSP/HAL 硬件抽象层/板极支持包
D/A
通用接口
A/D
嵌入式微处理器
ROM
I/O
SDRAM
人机交互接口
第嵌32入页式/共计4算7页机系统
33
嵌入式系统硬件组成
第33页/共47页
34
嵌入式系统软件结构
第34页/共47页
35
嵌入式系统软件
板级支持包（BSP) 嵌入式操作系统内核 API 应用软件
第27页/共47页
28
嵌入式系统与PC
嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台
嵌入式系统的资源比PC少得多嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大
得多
第28页/共47页
29
嵌入式系统一般采用实时操作系统嵌入式系统大都有成本、功耗的要求嵌入式系统得到多种微处理体系的支持嵌入式系统需要专用的开发工具
第24页/共47页
25
网络化阶段：1998年－
应用领域：智能家电，医疗仪器仪表，通信，消费电子，手机，汽车电子，无线终端
功能：管理，大量数据传输，远程控制等编程语言：汇编语言，c，c＋＋，Java 操作系统：VxWorks，QNX,pSOS，Linux 硬件处理器：高性能嵌入式处理器，SOC
第25页/共47页
第7页/共47页
8
嵌入式系统应用领域主要产品
家用市场
机顶盒、掌上电脑、DVD、MP3、数码相机、数字电视、WebTV、网络冰箱、网络空调、家庭网关、智能家用电器、车载导航器系统等
通信市场
电话交换系统，电缆系统，卫星和全球定位系统（L3D），数据交换设备，移动电话等
工业市场
制造工厂，污水处理系统，发电站和电力传输系统，自动化工厂，控制系统开发，维护和测试的工具，石油提炼和相关的贮运设施，建筑设备，计算机辅助制造系统，能源控制系统，核电站，机器人系统等

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• 商业和金融市场
自动柜员机，信用卡系统，售货端系统，安全系统等
嵌入式系统的应用领域（二）
• 办公市场
电话系统，传真系统，复印机，计时系统，照相机和摄象机
• 运输市场
航空、铁路、公路运输系统，燃料服务，航空管理，信令系统，雷达系统，交通指挥系统，停车系统，售票系统，乘客信息系统，检票系统，行李处理系统，应急设备等
军事工业产品
• 数字化单兵信息装备 • 夜视扫描、全球定位、指挥通信
医疗行业应用特点
• 市场广阔，进入门槛较高 • 利润极高
3、嵌入式系统的基本组成
嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”
交叉学科
• 先进的计算机技术 • 半导体技术 • 电子技术 • 各个行业
• 面向具体应用
嵌入式系统的产品特征
• 硬件：嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等方面
• 嵌入式软件生命周期＝嵌入式产品
– 软件以只读存储器为载体 – 不可以随意更换
嵌入式处理器
• 嵌入式系统的核心部件 • 品种总量已经超过1000多种，流行体系
结构有30几个系列，其中8051体系的占有多半
• 功能与和工业控制计算机相似
• 嵌入式处理器目前主要有Am186/88、 386EX、SC-400、Power PC、68000、 MIPS、ARM系列等
嵌入式系统的应用领域（一）
• 家用市场
机顶盒、掌上电脑、DVD、MP3、数码相机、数字电视、WebTV、网络冰箱、网络空调、家庭网关、智能家用电器、车载导航器系统等
• 通信市场
电话交换系统，电缆系统，卫星和全球定位系统（L3D），数据交换设备，移动电话等
• 工业市场
制造工厂，污水处理系统，发电站和电力传输系统，自动化工厂，控制系统开发，维护和测试的工具，石油提炼和相关的贮运设施，建筑设备，计算机辅助制造系统，能源控制系统，核电站，机器人系统等
• 建筑市场
电力供应，备用电源和发电机，火警控制系统，供热和通风系统，电梯和升降系统，车库管理，安保系统，电子门锁系统，楼宇管理系统，闭路电视系统，电子保险柜，警铃等
• 医疗市场
心脏除颤器，心脏起搏器，患者信息和监视系统，MN光设备，理疗控制系统，电磁成像系统等
• 军事
武器控制
嵌入式系统热点应用
嵌入式系统课件1-概述
第一课，嵌入式系统概述
• 1、什么是嵌入式系统 • 2、嵌入式系统组成 • 3、嵌入式系统应用 • 4、
1、什么是嵌入式系统
• Embedded system • 个人电脑≠嵌入式系统
计算机工业的分类
• 以往计算机分类：大型计算机、中型机、小型机和微计算机
• 目前计算机分类：超级计算机，大型计算机、工作站、微计算机、亚微计算机
嵌入式微处理器：
–键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、 Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、 USB集线器等均是由嵌入式处理器控制的。
• 在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。
经典应用
• CISCO的路由器 • 华为、中兴的以太网交换机 • 恒基伟业的商务通PDA； • 摩托罗拉的手机 • 美国宇航局的火星探测器 • Sony的机器狗AIBO
系统； • 32位嵌入式处理器＋pSoS嵌入式操作系统＋
tcp/ip协议栈； • 各种SoC+嵌入式Linux/VxWorks+嵌入式Web
设备server以及各种复杂网络协议栈＋GUI图形界面＋无线模块＝现代可移动的网络智能设备
后PC技术的时代
• 小到mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备
• 嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)
• 嵌入式片上系统(System On Chip)
嵌入式微处理器(EMPU)
• 通用计算机中的CPU • 专门设计的电路板
–只保留和嵌入式应用有关的母板功能
• 增强工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面
• 亚微计算机(嵌入式计算机) 是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中
历史
• 电脑用于控制设备或嵌入系统的历史几乎电脑自身的历史一样长
• 计算机控制系统 • 单片机掀起电子化浪潮 • 微处理器高速发展推动了嵌入式系统
嵌入式系统的演变
• 8031/8051单片机系统，自行编写程序； • 68360/386EX控制系统，自己编写简单的操作
• 嵌入式系统是这个后PC时代的擎天之柱 • 1999年世界电子产品产值已超过12000亿
美元，2000年达到13000亿美元，预计 2005年，销售额将达1800统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。
• 可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统
• 信息家电 • 车载系统 • 军事工业 • 医疗器械
信息家电应用特点
• 市场巨大 • 低成本要求 • 利润空间小 • 竞争激烈 • 人机界面友好 • 网络化
车载系统应用特点
• 与汽车工业相配套 • 利润空间较大 • 可靠性要求较高 • 无线通讯要求
军事工业应用特点
• 市场垄断性强 • 高利润 • 可靠性要求高 • 安全性要求高 • 成本要求布不高
狭义定义
• 使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己的操作系统并且具有某些特定功能的系统
• 微处理器专指32位以上的微处理器
嵌入式系统的定义
• 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
2、嵌入式计算机应用
• 远远超过了各种通用计算机 • 一台通用计算机的外部设备中就包含了5-10个
嵌入式系统硬件主流
• 32,64位微处理器是目前嵌入式系统的核心
• 主要硬件厂商包括Intel，Motorola， Philip，AMD等
• 每个月都有新产品出现
嵌入式计算机内核分类
• 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)
• 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)

嵌入式系统课件1-概述教案资料

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