嵌入式系统基础第一讲

1、软件软件学院学院 张亮张亮西安电子科技大学软件学院2西安电子科技大学软件学院3智能玩具智能玩具西安电子科技大学软件学院4汽车电子汽车电子西安电子科技大学软件学院5信息家电信息家电西安电子科技大学软件学院6西安电子科技大学软件学院7消费类电子消费类电子西安电子科技大学软件学院8工业国防工业国防应用领域广泛应用领域广泛业务复杂多样业务复杂多样选型不同，设计有选型不同，设计有所区别所区别从单片机（从单片机（mcs-51mcs-51、mcumcu、dspdsp、单核处理器到多核、单核处理器到多核处理器等等）处理器等等）西安电子科技大学软件学院9内存、内存、flashflash、外部接口都、外部接口都有

2、约束有约束偏向于控制的、图像数据偏向于控制的、图像数据处理、音频数据处理、网处理、音频数据处理、网络数据处理、信号数据处络数据处理、信号数据处理等等理等等体积、功耗有所要求体积、功耗有所要求从设计实现上来说、涉及从设计实现上来说、涉及到底层硬件、内核开发、到底层硬件、内核开发、定制驱动及固件开发、应定制驱动及固件开发、应用开发等全套内容用开发等全套内容“一法通、万事通一法通、万事通”从单片机（从单片机（mcs-51mcs-51、mcumcu、dspdsp、单核处理器到多核、单核处理器到多核处理器等等）处理器等等）西安电子科技大学软件学院10内存、内存、flashflash、外部接口都、外部接口

3、都有约束有约束偏向于控制的、图像数据偏向于控制的、图像数据处理、音频数据处理、网处理、音频数据处理、网络数据处理、信号数据处络数据处理、信号数据处理等等理等等体积、功耗有所要求体积、功耗有所要求从设计实现上来说、涉及从设计实现上来说、涉及到底层硬件、内核开发、到底层硬件、内核开发、定制驱动及固件开发、应定制驱动及固件开发、应用开发等全套内容用开发等全套内容“如果只是专注于研究如果只是专注于研究某颗某颗cpucpu的功能或者某的功能或者某个产品的特征，我们说个产品的特征，我们说实质意义并不大实质意义并不大”“重点在于如何从繁杂重点在于如何从繁杂的信息中萃取出放诸四的信息中萃取出放诸四海而皆准的思

4、想海而皆准的思想”这是一种这是一种“开发思想开发思想”，但是在学习过程中我们，但是在学习过程中我们还是要借助于某个具体的还是要借助于某个具体的cpucpu来体现真正嵌入式来体现真正嵌入式系统开发的过程系统开发的过程，通过不断的体验、总结出统一，通过不断的体验、总结出统一的开发思路、掌握通用的开发方法的开发思路、掌握通用的开发方法西安电子科技大学软件学院11掌握掌握最基本的嵌入式系统开发方法最基本的嵌入式系统开发方法西安电子科技大学软件学院12理解理解嵌入式系统的工作过程（系统加电后怎么样嵌入式系统的工作过程（系统加电后怎么样启动？启动的先后逻辑是什么？驱动程序与内核启动？启动的先后逻辑是什么？

5、驱动程序与内核的关系？驱动程序与应用程序的关系？）的关系？驱动程序与应用程序的关系？）掌握掌握嵌入式系统的设计方法（如何设计一个典型嵌入式系统的设计方法（如何设计一个典型的嵌入式系统？如何通过软件和硬件的结合使得的嵌入式系统？如何通过软件和硬件的结合使得呆板的呆板的boardboard运行起来？运行起来？bootboot，驱动，驱动，app)app)明白明白嵌入式系统的学习后，你能做什么？嵌入式系统的学习后，你能做什么？工程师、系统架构师工程师、系统架构师可深入的研究内容有哪些？可深入的研究内容有哪些？西安电子科技大学软件学院13西安电子科技大学软件学院14ieeeieee（institute

6、 of electrical and electronics institute of electrical and electronics engineersengineers）的定义）的定义 ：devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants （用于控制、监视或者辅助操作设备和机器的装置 ）特性：特性： 1 1：通常执行特定的功能：通常执行特定的功能2 2：内含嵌入式微处理器：内含嵌入式微处理器3 3：严格的时序和稳定性要求：严格的时序和稳定性要求4 4：全

7、自动循环操作：全自动循环操作西安电子科技大学软件学院15embedded system use general or specialized general or specialized purpose cpus purpose cpus running custom software custom software along with specialized hardware specialized hardware to perform application-specificapplication-specific functions. 实质上就是软件增值硬件的一个系统 核心就是两点：

8、一是计算机系统；二是特定应用西安电子科技大学软件学院16西安电子科技大学软件学院17以单片机为核心的小型嵌入式系统：内存及其有限，资源紧张西安电子科技大学软件学院18以mcu或者处理器为核心的嵌入式系统西安电子科技大学软件学院19西安电子科技大学软件学院20面向特定应用的，因此要使用特定计算机（不同于普通pc）进行系统设计。成本影响成本影响-cpu-cpu选型、系统设计选型、系统设计 内存大小，约束程序设计内存大小，约束程序设计 软硬件设计，考虑系统功耗软硬件设计，考虑系统功耗 外观设计，考虑用户体验外观设计，考虑用户体验 实时性设计，考虑系统性能实时性设计，考虑系统性能 西安电子科技大学软件

9、学院21西安电子科技大学软件学院22软件、硬件相结合的嵌入式系统，基于硬件的软件增值系统。为了更大化的利用硬件，软件设计必须了解硬件，同时为了设计出更简洁有效的硬件系统，硬件设计必须了解软件需求及总体设计方法。 1：knowing hardware 2：knowing software 具备软硬件协同设计能力的人才西安电子科技大学软件学院23hardware了解基本的cpu体系架构了解基本的接口设计方法具备看懂原理图和相关手册的能力softwarec语言基本的数据结构基本的程序设计方法注重动手操作注重过程理解西安电子科技大学软件学院241：熟悉嵌入式系统硬件架构设计，具体来说包括：一个嵌入式系统包括哪些模块单元？各个模块单元的作用？模块单元之间的接口怎么样设计？2：学会如何看懂原理图，如何查看datasheet手册，理解基于嵌入式处理器设计的硬件系统的原理，总线型，如何通过处理器去进行各个模块的控制、访问结合具体的板子进行学习，理解，以arm处理器为基础进行学习西安电子科技大学软件学院253：掌握嵌入式系统软件启动过程的步骤，结合硬件进行理解，尤其是boot loader，linux，app启动的过程，里面可以用到的一些方法4：掌握交叉编译环境的搭建方法，典型的宿主机，目标机的概念，系统调试方法（nfs，gdb等）5：掌握