第一章 嵌入式系统设计及应用@.ppt

1、,嵌入式系统设计与应用,重庆工学院电子与自动化学院,教材：增强型80C51单片机速成与实战 参考书：单片机应用设计 张毅刚等编，哈尔滨工业大学出版社 单片机原理及应用 万文略主编，重庆大学出版社,嵌入式系统设计及应用概述,在工业、农业、军事、保安、金融、仪器仪表、航空航天、医疗、通讯、办公设备、娱乐休闲、健身、体育竞赛、服务领域,大量嵌入式技术已经无处不在。正迅速改变着人们传统的生产和生活方式。 请稍微留心一下我们的周围，看看身边到底发生了什么变化？,嵌入式技术的应用遍及国民经济与人民生活的各个领域,嵌入式系统概念的产生,嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持的MP3和一个PC104的微

2、型工业控制计算机都可以认为是嵌入式系统。嵌入式系统已经有了近30年的发展历史，它是硬件和软件交替发展的双螺旋式发展。,。,1971,1976,1980,1981,。,1990,嵌入式系统的定义,嵌入式系统是“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁减、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统”。,根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment,machinery or pla

3、nts）。,嵌入式系统的构成,硬件部分,软件部分,目前流行的几种嵌入式系统,所谓缩减PC系统，指利用PC体系结构设计的嵌入式系统，例如利用PC104模块构成工业控制装置就是比较典型的设计。这种设计是建立在技术上己非常成熟的PC的体系结构之上的，它的硬件环境往往是一台单板化的PC系统。利用DOS或Windows操作系统为应用软件提供平台。这种设计可以利用PC作为开发工具，可以利用众多的PC环境软、硬件资源，在成熟的操作系统支持下，系统可以达到较高的可靠性和稳定性，这些显然是它的优点。但是这样的设计目前尚难以实现满足小体积、低功耗、低成本等嵌入式系统的常见技术要求。（典型应用：工控设备）,所谓高级

4、单片系统，是指那些准备加载Linux操作系统或类Linux操作系统的嵌入式系统。它的硬件构成的核心是一个集成了丰富功能的单一芯片，一般数据宽度往往是32位、它已经包含了几乎全部的系统硬件，使得只需再增加很少几个器件，如存储器芯片，即可构成全部系统。（典型应用：ARM在移动电话上的应用）,所谓单片机是将CPU、存储器、I/O接口等集成在一块芯片上，因此称为“Single-Chip Microcomputer”。单片机主要是针对工业控制以及与控制有关的数据处理而设计的。,嵌入式系统的开发,单片机应用系统中的程序存储器中必须放入调试好的应用程序，系统才能运行。如果研制人员对单片机的结构、系统的硬件结

5、构、指令系统十分熟悉，能确保所编制的程序不会出错，可以不需要开发装置，只要将所编制的程序固化到程序存储器中就可以了。否则就需要用开发工具。,开发工具的主要作用,本课程的内容,课程的整体框架,单片机的硬件结构,单片机的软件,单片机的接口设计,单片机的开发过程,理论部分,实验部分,第一讲 单片机应用系统概述,嵌入式系统设计与应用,增强型80C51单片机速成与实战,目前流行的几种嵌入式系统,所谓单片机是将CPU、存储器、I/O接口等集成在一块芯片上，因此称为“Single-Chip Microcomputer”。单片机主要是针对工业控制以及与控制有关的数据处理而设计。,单片IC（单片机）电子钟,13

6、片IC组成的数字钟,单片机与计算机之异同（1）,功能： PC机：数据运算、采集、处理、存储、传输； 单片机：控制（或受控于）外设。,通用计算机擅长于数据运算、采集、处理、存储和传输； 单片机的专长则是测控，往往嵌入某个仪器/设备/系统中，使其达到智能化的效果。,单片机与计算机之异同（2）,单片机与计算机之异同（3）,单片机的发展,单片机的发展,单片机的发展趋势,单片机的发展速度很快，其发展趋势主要表现在以下四个方面：,单片机的特点和应用领域,单片机的结构特点,单片机的应用领域,基于MCS51内核的单片机,什么是MCS51系列单片机,MCS51是指由美国INTEL公司生产的一系列高性能8位单片机的总称，也就是我们平常讲的51系列单片机。这一系列单片机包括了许多品种，如8031，8051，8751，8032，8052，8752等，其中8051是最早最典型的产品，该系列其它单片机都是