第1讲-嵌入式系统基础

1、第一讲 嵌入式系统基础,授课教师：白云,成于大气 信达天下,2,内容提纲,1. 嵌入式系统的定义与组成 2. 嵌入式系统的主要特点 3. 嵌入式系统的分类 4. 嵌入式系统的应用 5. 嵌入式系统的发展现状及趋势,3,常见的嵌入式系统,4,1. 嵌入式系统的定义与组成,嵌入式系统定义 与通用PC对比 嵌入式系统的组成,5,嵌入式系统定义,嵌入到对象体系中的专用计算机系统 。 嵌入式系统的产生和发展； 嵌入式系统的三要素： 1、嵌入性； 2、专用性； 3、计算机特性； 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。,6,与通用PC对比,7,8,9,嵌入式

2、系统的组成,嵌入式系统一般由嵌入式硬件和软件组成； 硬件包括：微处理器、存储器、输入设备、输出设备等； 软件包括：初始化代码，驱动程序、操作系统、应用程序等；,10,嵌入式系统的组成,11,课后练习：,查找一款路由器的结构图，并说明各个模块的功能。,12,2、嵌入式系统的主要特点,软硬件综合体 支持多种处理器 成本敏感 实时性和可靠性 软硬件协同开发 专用工具和方法,13,软硬件综合体,嵌入式系统通常是形式多样、面向特定应用的软硬件综合体： 一般用于特定的任务，其硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余； 它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用微处理器中许多由板卡完成的

3、任务集成在芯片内部； 嵌入式软件是应用程序和操作系统两种软件的一体化程序；,14,支持多种处理器,嵌入式系统得到多种类型和体系结构的处 理器支持： 嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器体系结构；,15,成本敏感,嵌入式系统通常极其关注成本 成本是产品竞争的关键因素之一 嵌入式的系统成本包括: 开发成本：专利授权使用费，开发软硬件平台购置成本，系统测试工具购置成本，人力成本， 产品成本:硬件BOM成本、外壳成本、装饰件成本、包装和说明书成本等;,16,实时性和可靠性,嵌入式系统有实时性和可靠性的要求 大多数实时系统都是嵌入式系统； 嵌入式系统对实时的强度要求各不一样，可分为硬实时和软实时；

4、嵌入式系统一般要求具有出错处理和自动复位功能； 如在硬件采用看门狗机制，软件上采用内存保护机制；,17,软硬件协同开发,嵌入式系统开发需要软硬件协同开发 多数嵌入式系统开发意味着软件与硬件的并行设计和开发； 开发过程的几个阶段：产品定义；软件与硬件设计与实现；软件与硬件集成；产品测试与发布；维护与升级。,18,专用工具和方法,嵌入式系统开发需要专门工具和特殊方法 嵌入式系统资源有限，一般不具备自主开发能力，必须有一套专门的开发环境； 包括专门的开发工具（包括设计、编译、调试、测试等工具），采用交叉开发的方式进行；,19,3. 嵌入式系统的分类,按处理器位数分类 按系统实时性来分类 软件复杂程度

5、来分类 多任务时处理器数目分类 单处理器多任务系统 多处理器多任务系统,20,4. 嵌入式系统的应用领域,概述 消费电子领域 网络通信领域 工控、汽车电子、仿真、医疗仪器 国防领域 航空航天领域,21,概述,嵌入式系统开发已经进入了32位时代，并被广泛地应用于消费电子、通信、汽车、国防、航空航天、工业控制、仪表、办公自动化等领域； 嵌入式系统市场广阔，现在嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元；2008年中国嵌入式市场将达到550亿元。,22,形式多样的嵌入式系统正努力把Internet连接到人们生活各个角落，其消费量将以亿为单位，逐步形成一个充满商机的巨大产业； 据预测，未来十年将有90%以上的微处理器和65%以上的软件应用于各种嵌入式系统中；,23,消费电子领域,24,数码相机,25,网络通信领域,基于32位的嵌入式系统、价格低廉，将为企业、家庭提供更为廉价的、方便的、多样的网络方案；,26,工控、汽车电子、仿真、医疗仪器,27,航空航天领域,28,国防领域,29,5、嵌入式系统的发展趋势,强大的开发工具和操作系统的支持； 联网成为必然趋势； 小尺寸、微功耗和低成本,SOC； 精巧的多媒体人机界面开