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《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

《嵌入式硬件基础》课件

输入/输出接口
用于与外部设备进行通信和控制。
其他组件
如时钟、复位电路等。
02
CATALOGUE
ARM处理器基础
ARM处理器简介
ARM处理器是一种低功耗、高性能的嵌入式处理器，广泛应用于移动设备、物联网、智
能家居等领域。
ARM公司设计并授权ARM处理器知识产权，许多半导体公司根据ARM架构设计自己
UART接口
总结词
支持多种数据格式
详细描述
UART接口可以支持多种数据格式，如8位数据位、1位停止位、无奇偶校验等。用户可以根据需要进行配置，以满足不同的通信需求。
SPI接口
总结词
同步串行通信接口
VS
详细描述
SPI（Serial Peripheral Interface）接口是一种同步串行通信接口，常用于连接嵌入式系统中的各种外设，如传感器、存储器等。它支持全双工通信，数据传输速率较高。
仿真与调试集成
将硬件仿真器和调试工具集成在一起，提高开发效率。
嵌入式操作系统与开发环境
嵌入式操作系统
如Linux、RTOS等，用于管理嵌入式系统的软硬件资源，提供应用程序接口。
开发环境
包括IDE、编译器、调试器等，用于编写、编译和调试嵌入式应用程序。
操作系统与开发环境集成
将嵌入式操作系统和开发环境集成在一起，提供完整的嵌入式应用程序开发解决方案。
嵌入式存储器系统
存储器概述
01
02
03
存储器是嵌入式系统中用于存储数据的硬件设备，包括程序代码、数
据和文件等。
存储器按照读写速度和容量可以分为高速缓存、主存和辅助存储器等
类型。

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。

嵌入式最小系统设计PPT课件

第第6章嵌入式最小系统设计第一节系统设计概述第二节s3c44b0x概述第三节系统硬件基本单元电路设计第四节s3c44b0x启动程序设计第一节系统设计概述图61为嵌入式最小系统原理框图如图中所示一个嵌入式控制器自己是不能独立工作的必须给它提供电源加上时钟信号复位信号如果芯片没有片内程序存储器则还要加上存储器系统然后嵌入式控制器才可能工作
81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96
VD1/GPD1 97
VD0/GPD0 98
RXD0/GPE2 99
TXD0/GPE1 100
DATA31/nCTS0/GPC15 101
DATA30/nCTS0/GPC14 102
DATA29/RxD1/GPC13 103 DATA28/TxD1/GPC12 104
7个起始地址固定及大小可编程的地址空间。
1个起始地址及大小可变的地址空间。
所有存储器空间的访问周期都可通过编程配置。
提供外部扩展总线的等待周期。
在低功耗模式下支持DRAM/SDARM自动刷新。
支持地址对称或非地第址18页对/共称102的页 D R A M 。
3. cache和片内SRAM 4路相连统一的8KB指令/数据cache。未作为cache使用的0/4/8KB cache存储空间可作为片内SRAM使用。 cache伪LRU（最近最少使用）的替换算法。通过在主内存和缓冲区内容之间保持一致的方式写内存。具有4级深度的写缓冲。当缓冲区出错时，请求数据填充。
• SDRAM存储器作为系统运行时的主要区域，系
第3页/共102页
• JTAG接口可对芯片内部的所有部件进行访问，通过该接口可对系统进行调试、编程等。

《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

嵌入式系统ppt课件

iPhone®
Went on sale in June 2007
One Samsung ARM1176
application processor core
Memory capacity: 8 – 16 GB
Display: 3.5 inch widescreen multitouch
Operating system: MAC OS X
Embedded system: any device that includes a programmable computer but is not itself a general-purpose computer With OS (use microprocessors) Without OS (use microcontrollers)
3 output ports, 6 wire digital platform
100 x 64 pixel LCD graphical display
Sound channel with 8-bit resolution
Stores multiple programs
精选ppt
11
应用范例介绍二
嵌入式系统概论
精选ppt
1
What is this?
பைடு நூலகம்
The Von Neumann Architecture
精选ppt
2
What is Embedded ?
精选ppt
3
什么是嵌入式系统?
计算机，假装自己不是计算机…… (Stephen A. Edwards)
精选ppt
4
为什么要嵌入?
為何计算机要嵌入？

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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1）一些主流处理器
ARM： ATMEL公司： AT91系列 Samsung公司：S3C系列 Intel公司： SA-1110 、PX250/255等
Power PC: Motorola公司：MC和MPC系列 IBM公司： PowerPC604s(深蓝内部的CPU), PowerPC750, PowerPCG3等。
无线调制解调器
图1 Intel PCA应用子系统的开放式软件框架
5.1 嵌入式系统的设计生命周期
不同于标准计算机平台上的应用软件开发，嵌入式系统设计通常是软件和硬件的并行设计，这直接关系到如何来设计开发合适的嵌入式系统产品。
main(){ int a=98 , b;
-> b=a-32; b=b+5/9.0; }
嵌入式与应用系统软件开发的区别
• 嵌入式产品对实时性要求高 • 嵌入式产品对代码尺寸有要求 • 嵌入式开发不能使用DOS中断或Windows-API
资源。 • 嵌入式产品的软件开发环境与调试环境与应用
系统开发不同，一般要使用交叉编译器和仿真
调试器。
固有应用
用户子系统用户应用
自制的应用
固有运行时程序库
嵌入式系统
嵌入式系统在线仿真器
主机
模拟器（运行于模主拟机器）
（运行于主机）
图1-12 嵌入式系统的开发调试方法
图2 嵌入式系统设计的各个阶段
图中曲线表示在每个阶段若修改工作需要花费的成本图4 嵌入式系统设计的各个阶段所花费的时间
图5 嵌入式设计过程中使用的工具
1. 产品定义
• 详细了解客户的需求 • 明确产品的功能 • 把注意力集中到需要完成的部分 • 额外扩充产品功能 • 准备好设计产品所需要的工具
芯片选型－〉关键电路试验－〉原理图编制－〉原理图评审－〉印制板－〉样板试制－〉硬件功能测试－〉硬件稳定性测试
软件设计流程：
软件代码编制准备－〉软件代码编制－〉软件单元代码走读－〉代码单元测试－〉单元代码修改－〉单元代码回归测试
5. 硬件与软件集成
这个阶段必须使用特殊的工具和方法来管理，是一个调试和探索的过程。软件和硬件工程师必须合作才能完成。
影响划分的几个因素： • 功能 • 性能 • 成本 • 产权等
3. 迭代与实现
设计过程中的迭代和实现代表着硬件与软件划分和实现之间的某些模糊区域。从这里开始硬件和软件设计开始分开，前期的设计工作计划在本阶段完成。
4. 详细的硬件与软件设计
在明确硬件与软件部分之间的划分以后，两者的设计工作可以分别同时进行。硬件设计流程：
媒体服务
安全服务
固有中间件
自制的执行环境（如MExEclassmark3）
自制的中间件
虚拟机器
固有接口
平台服务
操作系统
其它平台服务（主板支持、电源管理等等）
基带到应用的接口
Intel PCA应用硬件平台（微处理器、外设、内存、存储）
通讯子系统通讯控制协议
1. 系统执行环境
嵌入式系统的开发人员必须知道一下内容： • 系统如何使用内存 • 系统的启动过程 • 中断和异常如何处理
图8 68000系列处理器的内存映射
5.2 嵌入式系统设计的选择和决策
嵌入式系统通常是一个专门执行某项任务的目标平台，要完成的任务通常有严格要求。因此整个系统必须要高度优化。对处理器等关键器件和开发环境的选择，以及软硬件等的决策划分都直接影响到嵌入式系统设计的整个过程。
1. 关键部分的选择
嵌入式系统的关键部分特别是处理器的选择是一个复杂的工作，必须要通过四道关键测试： • 是否便于实现 • 是否能满足足够的性能要求 • 是否有合适的操作系统支持 • 是否有大量合适的开发工具支持
其它： Motorola公司：68000系列 Intel公司：x86系列
2）RTOS的选择
• Wind River System公司：VxWorks、pSOS • 嵌入式Linux • 微软公司： Windows CE、
WindowsXP embedded • Micriµm公司： µc/os-II • PalmSource公司：Palm OS
影响因素
• 语言与处理器支持 • 工具兼容性 • 服务种类 • 占用空间 • 性能 • 软件组件 • 设备驱动程序 • 调试工具 • 标准兼容性 • 技术支持 • 源代码公开性 • 授权 • 信誉和服务
2. 软硬件的划分决策
划分决策就是把整个嵌入式系统划分为由硬件和软件分别表示的功能模块。软硬件的划分决策对于项目的开发时间、项目成本及风险都有重大的影响。
图6 设计周期缩短的示意图
图7 硬件与软件区别的模糊化
5.3 嵌入式系统的开发环境
普通PC开发人员几乎不用考虑硬件问题，只要选择最终生成文件的类型即可，很少涉及到中间过程编译、连接等操作的一些参数选择。而嵌入式系统开发中，开发人员必须自己定义整个运行时环境，知道各个组件的地址分配、接口时序等特性，还有软件的打包或调用也要根据硬件系统来调整。
6. 产品测试与发布
产品测试具有特殊的意义，对嵌入式系统的测试与可靠性要求要比大多数PC软件严格得多。测试不仅包括软件部分，还包括硬件部分。
7. 维护和升级现有产品
本阶段的主要工作是修正产品的bug、改进产品性能、增加产品的功能等。这可以有效地延长产品的生命周期，最大程度的减少成本，增加利润。
嵌入式系统硬件设计
张睿 2005年2月
第五章嵌入式系统的设计开发
主要内容： • 嵌入式系统设计周期 • 开发环境 • 基本工具 • 调试过程
嵌入式产品开发的特点
与普通的PC开发比较，嵌入式产品开发有如下特点： • 前期投入大 • 开发工具投入高 • 项目周期长 • 项目管理和进度控制困难 • 质量保证要求高。
了解客户需求包括8个方面：
• 产品价格 • 可获得性 • 包装 • 性能 • 易用性 • 保证程度 • 生命周期成本 • 社会接受程度。
2. 硬件与软件划分
由于嵌入式系统设计同时关系到硬件和软件部分，所以设计人员必须决定问题的哪一部分在硬件中解决，哪一部分在软件中解决。这种选择称为“划分决策”。