1嵌入式教程简介

1、 主讲： 马洪连 总学时：其中讲课32学时，上机实践环节24学时教材：嵌入式系统设计教程电子工业出版社 马洪连 参考书： 1、嵌入式系统开发与应用 北航出版社、田泽编著. 2、ARM体系结构与编程清华大学出版社 杜春雷编著 3、嵌入式系统设计与实例开发ARM与C/OS- 清华大学出版社 王田苗、魏洪兴编著 4、ARM嵌入式微处理器体系结构 北航出版社、马忠梅等著. 课程名称：嵌入式系统设计教程1课程内容 绪论： 1）学习嵌入式系统的意义 2）高校人才嵌入式培养情况 3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义 1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势 1.

2、3 嵌入式系统组成简介 第2章 嵌入式系统的基本知识 2.1 嵌入式系统的硬件基础 2.2 嵌入式系统的软件基础 2第3章 基于ARM的处理器体系结构 3.1 ARM架构的嵌入式微处理器 3.2 ARM微处理器的指令系统 3.3 常用的三种ARM微处理器 第4章 基于ARM系统的硬件结构设计 4.1概述 4.2 微处理器系统的硬件设计 4.3 存储系统的分析与设计 4.4 通用I/O接口的设计 4.5 人机交互接口设计 4.6 常用的嵌入式系统网络接口3第5章 C/OS-II在ARM系统中的应用与开发 5.1 C/OS-II系统的特点及结构5.2 C/OS-II在ARM系统中的移植 5.3 基

3、于C/OS-II的应用开发第6章# 嵌入式Linux操作系统的应用与开发 6.1 嵌入式Linux的组成与版本6.2 嵌入式Linux的开发工具6.3 Linux操作系统内核的配置即编译6.4 基于Linux操作系统的开发4第7章# Windows CE操作系统的应用与开发 7.1 Windows CE的体系结构7.2 Windows CE的开发工具7.3 Windows CE操作系统的开发7.4 基于Windows CE操作系统的应用开发 第8章 系统低功耗设计与 提高稳定性的措施 第9章# 开发应用实例 5绪论名词解释：RTOS: Real Time Operating System 实时

4、操作系统EOS: Embedded Operation System 嵌入式操作系统OEM产品：Origiral Equipment Mannufacture 从原厂买配件加工或叫贴牌产品 6 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成。 以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品，不仅为嵌入式市场展现了美好前景，注入了新的生命；同时也对嵌入式系统技术，特别是软件技术提出新的挑战。这主要包括：支持日趋增长的功

5、能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理，此外，当然还需对付更加激烈的市场竞争。 7嵌入式系统的概念 随着计算机技术的飞速发展，逐渐形成了计算机系统的两大分支：通用计算机系统和嵌入式计算机系统。 通用计算机系统的硬件以标准化形态出现，它通过安装不同的软件满足各种不同的要求。其典型的产品就是pc机。 嵌入式计算机系统则是根据具体应用对象，软硬件采用量体裁衣方式定制的，不以一般计算机形态出现的专用计算机系统。嵌入式的软件固化在硬件系统中，与硬件形成一个不可分割的整体，它所执行的功能也是面向特定的应用，很难通用。其外形、尺寸、功能、功耗等都受限于应用对象的设计需求，因而不可能有一个标

6、准化的设计。8 在未来的社会中，使用嵌入式系统的情况会越来越多，人们可以不接触计算机，但是不能不接触嵌入式系统的情况是不存在的。嵌入式可能存在于生活的各个角落，个人家庭可能就是通过一个嵌入式系统控制中心，管理家电来控制家庭和外界网络的连接，让人们的生活更为方便；出门旅行的时候，在饭店的门把手里面安装有电子识别控制系统，利用嵌入式系统根据旅客手上的特征，判断是否应该开门；在坐车的时候，汽车电脑可以通过GPS来判断自己的具体位置，利用嵌入式智能系统判断应该走哪条路比较方便。9 1） 学习嵌入式系统的意义市场需求 嵌入式开创了电子新纪元，采用嵌入式技术的微处理器应用于各类电子产品中。目前每一分钟全世

7、界就有10块以上的ARM微处理器芯片被买走，每卖出一部装有ARM芯片的手机，ARM公司能获利1元人民币，这样每年坐收2亿美金，该公司不到800人。 企业人才需求软硬件设计人才，应用开发人才，综合性人才，。技术发展趋势要求8位、16位、32位，实时操作系统 ARM的嵌入式微处理器兼具有32位的计算和16位的低功耗能力。处理器的内核向设计商开放，避免了商业不信任和安全隐患，ARM微处理器开发工具比较成熟，技术力量相对薄弱的中国研发者容易上手。102）开展嵌入式系统教学的必要性 由于诸多原因，我国计算机行业在过去未能赶上世界范围技术发展的前几次机遇。当我们意识到应组织发展本国计算机产业时，微软已在P

8、C软件上处于世界垄断地位，我们只得在软件汉化等“小范围“徘徊，对计算机系统软件虽偶有出击，但总难突重围。21世纪之初，微软王国已从登峰造极走向地位下滑的后PC时代。后PC时代，即非PC信息设备大显神通的时代。嵌入式系统正是非PC设备的主体，由于其应用广，领域特色突出，谁也无力独霸这一市场。互联网技术在世界范围的扩展和中国通信事业的高速发展，已为我国开发嵌入式产品造就了广大市场。11因此，我国信息产业的相关人员该牢牢抓住这一大好机遇，找准发展点，在新一轮嵌入式技术上，下大力冲刺一番，定能使我国IT技术迈上一个台阶。总之，目前嵌入式技术是中国IT发展的最难得的机遇。 目前，嵌入式系统的设计人才需求

9、量急剧增加，以大连市为例，大连嵌入式软件行业协会下属会员单位开发人数只有600人左右，在未来的5-10年中，预测需要1万人左右，人才的缺口相当大。然而，培养嵌入式应用方面的人才的重任是在高校。（引用于 大连软件行业嵌入式软件分会秘书长 王绍斌）。人才奇缺!123）高校人才嵌入式培养情况人才培养：专业、课程设置、师资落后、设备不 先进；嵌入式系统：没有专门的嵌入式系统专业或课程体系计算机专业：偏软电子、自动化专业：偏硬13嵌入式系统教学的特点综合性：涉及电子、计算机、自动控制等诸多专业知识，综合性强，可包括微机原理、单片机设计、操作系统等课程内容。嵌入式系统是软件、硬件设计的完美结合。基础性：可

10、作为计算机、电工电子、自动控制等专业的基础平台课实践性：实验是嵌入式系统教学的重要环节14嵌入式系统教学的目标目标：塑造基础理论与能力相结合的教学模式，根据学习对象的学习能力、教学目的、教学资源等情况整合多层次的教学内容和方法，真正建设和培育自身的嵌入式教学体系和教学能力，为企业输送专业水平、职业技能兼备的优秀人才。原则：开放式的课程设计思路，从企业实际用人需求出发，分析现阶段嵌入式相关产业领域、行业人才需求特点及发展趋势；同时，结合院校自身专业特长进行课程设置。15明确的定位嵌入式系统课程知识点多，让学生在短短的32、48、64课时内完全掌握嵌入式系统设计方法是不现实的目标：通过嵌入式系统的学习，让学生能够掌握嵌入式系统设计的基本知识和开发方法，达到“入门”手段：通过课堂讲解，让学生掌握嵌入式系统基本知识，通过动手实践，让学生掌握嵌入式系统设计开发方法165）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 三个层次，这三个层次分别是：1）基本知识部分，目的有三： （1）让学生了解（认识）嵌入式软件和硬件的一般开发环境与