嵌入式系统及应用.ppt

本课程的目的是全面介绍嵌入式系统及其开发技术，以理论介绍为主要方法，以实例为指导，以嵌入式系统工程思想为指导，以应用为目的，对嵌入式系统及其开发有一个全面的了解。后续课程：嵌入式操作系统、ARM编程等。本课程的目的，从纯软件到硬/软件组合，从“纸”到“板”到“知道”如何“知道”如何“说/听/听/做”。本课程的主要内容，嵌入式系统导论(概念、分类、发展过程、特点、应用领域、发展趋势)，嵌入式硬件系统(基本组成、嵌入式微处理器、外围电路等。)，嵌入式软件系统(分类、特点、体系结构、操作过程、操作系统、开发方法)，嵌入式系统领域的一些新发展和新成果，课程教学和考试安排，课程教学安排：32小时的理论教学，无实验环节课程的考试方法：闭卷考试成绩考核：平时成绩和出勤率30%，考试成绩70%。如果五次未达到考试成绩，将直接取消考试资格！教材，嵌入式系统原理与应用开发技术(第二版)，桑楠等，高等教育出版社，2008.01，参考资料，雷洛，嵌入式实时操作系统与应用开发，北航出版社。张大伯，嵌入式系统原理、设计与应用，机械工业出版社，32位嵌入式系统硬件设计与调试，机械工业出版社，康格。申。实时系统。清华大学出版社，麦格劳希尔。实时操作系统测量，参考文献，32位嵌入式系统编程，嵌入式Linux在中国电力出版社的设计与应用。清华大学出版社的嵌入式系统实时概念，北京航空航天出版社的嵌入式操作系统概述，前言，从20世纪90年代中期至今，嵌入式系统已经从一个模糊的词发展成为一个涵盖所有应用领域的时尚话题，并广为人知。虽然中国在嵌入式产品的生产、应用和消费方面已经是一个大国，但国内产业的技术水平，尤其是设计水平还相当落后。嵌入式开发的新要求：使用工具缩短嵌入式产品开发周期的能力；能够计划、选择、设计和组织具有独立知识产权的嵌入式新产品的开发。第一章，嵌入式系统简介，核心内容，泛在嵌入式系统嵌入式系统定义特征嵌入式系统分类嵌入式系统基本结构嵌入式系统应用开发1.1泛在嵌入式系统比尔盖茨曾预言，随着后个人电脑时代的到来，个人电脑将无处不在。嵌入式电脑，科学家的共识，电脑将变得小巧玲珑，藏在任何地方，并消失在所有地方。强大而无迹可寻。电脑已经变得无处不在：在墙上、手腕上、手写的纸上等等。按需和触手可及，嵌入式系统应用，典型系统：采样控制系统，典型系统：飞行控制系统，典型系统：实时信号处理系统，典型应用：信息设备，典型应用：普适计算，典型应用：车载集成管理系统，概述，嵌入式系统无处不在。桌面系统仍然有用。计算机与用户的比率达到或超过100:1。超过95%的舞台是嵌入式计算机系统。嵌入式应用推动了行业的快速发展。1.2嵌入式系统的定义，不同的定义方法及其起源，计算机行业的分类，大型计算机、中型计算机、小型计算机和小型计算机的传统分类，计算机的特殊分类嵌入式计算机和通用计算机的新分类，定义1:目前，国内通用嵌入式系统以应用为中心，基于计算机技术，软件和硬件可配置，对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格的限制。定义2:早期定义，隐形电脑不能被用户编程。它们有一些特殊的输入/输出设备，并且是特定于用户界面的应用程序。定义3:电气和电子工程师协会定义，用于控制、监控或辅助操作设备的设备，机器设备，定义4:跨行业产品，先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各行业特定应用的结合，定义5:基于操作系统，它由四个部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和用户应用程序。它用于控制、监控和管理其他设备。定义6:广义定义。作为某一工艺过程的核心处理环节，它是一个能与主机环境直接接口或交互的计算机系统，如导弹控制系统和实时系统。POSIX1003.b定义了能够在有限响应时间内提供所需服务级别的计算机系统。一般来说，实时系统意味着计算的正确性不仅取决于程序的逻辑正确性，还取决于产生结果的时间：如果不满足系统的时间约束，就会出现系统错误。特别注意，实时不等于快！这是一个相对的概念。确切的定义应该是“及时”，即在系统允许的时间内完成任务。从广义上讲，嵌入式系统可以看作是一个实时系统。实时系统测量指标、响应时间、吞吐量、生存时间，1.3嵌入式系统的特点，技术密集、专用、紧凑、安全、可靠、多样和及时对应，成本敏感的开发难点不能独占其他，技术密集，嵌入式系统是计算机技术、微电子技术和工业技术的结合。嵌入式系统在体积、功耗、配置、处理能力和电磁兼容性方面存在明显的应用限制。安全可靠，高可靠性要求网络信息安全，安全防范危险，各种嵌入式处理器，各种应用改变操作系统的外设，各种嵌入式开发工具，各种嵌入式系统，实时应用，各种及时响应，嵌入式系统需要实时保护，能尽快响应外部技术流程的请求并及时完成。成本敏感，嵌入式产品在每批大批量产品中，单位成本对产品市场前景和利润有很大影响。发展困难，非垄断，嵌入式系统是一个分散的行业。没有一系列处理器和操作系统可以垄断整个市场。其他：确定性、任务数量、每个任务的执行时间、每个任务占用的资源等。任务间通信延迟的确定，1.4嵌入式系统的发展历史，1.5嵌入式系统分类，1.5嵌入式系统分类，1.5处理器位分类，1.5系统实时性能分类，1.5工业应用复杂性分类，1.5处理器位分类，4位、8位、16位、32位和64位系统。根据系统的实时性，硬实时汽车的防抱死制动系统和安全气囊系统、飞行控制系统、核电控制系统、软实时电视信号和证券交易自适应实时自动调节满足环境需求并保证性能水平。根据工业应用的复杂性，简单的单处理器系统可以扩展到单处理器系统、用于复杂嵌入式系统的制造或过程控制的计算机系统以及1.6嵌入式系统的基本结构。嵌入式硬件组成，嵌入式软件组成，1.7嵌入式系统设计要求，功能实用，易于升级并发处理，及时响应建模自然，界面简洁方便，操作稳定可靠，易于维护电源管理，降低成本，1.8嵌入式系统开发，开发流程设计方法编程测试嵌入式软件复用开发平台，1，嵌入式系统开发流程，2，嵌入式系统设计，软件设计硬件设计集成设计，3，嵌入式编程，4，嵌入式系统测试，软件功能测试依赖硬件。硬度测试和可用性测试很难。很难上传测试用例和测试结果。很难测试线程、任务和子系统之间的交互、并发性和容错性。除了常规测试，嵌入式系统测试还包括对微处理器、存储器和嵌入式程序占用的存储空间的定期测试。外围设备的测试。力量5.嵌入式软件的重用。遵循摩尔定律，嵌入式软件的规模和复杂性正在迅速增加。软件多样性正在迅速增加。开发周期缩短，软件质量需要保证。6.嵌入式软件开发平台为用户开发嵌入式应用(包括需求分析、规范、设计、编码、测试、产品