第1章嵌入式系统概述.ppt

1、嵌入式系统设计与开发 张家敏 李延新 嵌入式系统研究室,第一章 嵌入式系统概述,1,3,2,5,4,为什么要学习嵌入式系统,嵌入式系统的定义、特点及组成,嵌入式系统的发展趋势,嵌入式系统与单片机、PC的区别,嵌入式系统的应用领域,本节提要,6,嵌入式系统的软件开发面临的困难,1、为什么要学习嵌入式技术,市场需求中国具有世界最大嵌入式技术市场，将成为世界第一，手持仪器设备、信息家电、城市建设、工业控制、军事应用，嵌入式技术无处不在 。 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，,本节提要,1,3,2,5,4,为什么要学习嵌入式系统

2、,嵌入式系统的定义、特点及组成,嵌入式系统的发展趋势,嵌入式系统与单片机、PC的区别,嵌入式系统的应用领域,6,嵌入式系统的软件开发面临的困难,嵌入式系统全称是嵌入式计算机系统 就是指那些隐藏（或嵌入）在某个产品中而非计算机中的任何计算机系统。例如：PC机中的键盘，显示器，手机，mp3，PDA等等。 “嵌入”将一物“置于”另一物中 “嵌入式系统”可以理解为“一个成为其他产品构成成分的、为特殊目的而个性化设计的计算机软、硬件的组合”。,（1）嵌入式的定义,IEEE定义,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”（原文为device

3、s used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属装置。,嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统。可分为系统级、板级、片级 系统级：各种类型的工控器、PC104模块 板级：各种类型的带CPU的主板及OEM产品 片级：各种以单片机、DSP、微处理器为核心的产品,微机学会的定义,一般定义,“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算

4、机系统。”,同时能完成若干任务（多任务） 必须能够及时响应外部事件 什么是外部事件?通过人的动作去通知机器干什么，通过“中断”来实现 必须能在无人干预的情形下应对所有的异常情况 专用的计算机系统 软硬件可裁减,（2） 嵌入式的特点,嵌入式系统通常由嵌入式处理器、内存、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成。 嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件 嵌入式系统内核分类:嵌入式微处理器、嵌入式微控制器（又称单片机）、嵌入式DSP处理器和嵌入式片上系统 嵌入式系统和PC机的相比较 通常不包括以下硬件：键盘、显示器、磁盘驱动器、光盘 根据其特殊应用：串口，网络接口、以及与系统所控制的

5、设备上的传感器、驱动器进行交互的硬件。,（3） 嵌入式的组成,本节提要,1,3,2,5,4,为什么要学习嵌入式系统,嵌入式系统的定义、特点及组成,嵌入式系统的发展趋势,嵌入式系统与单片机、PC的区别,嵌入式系统的应用领域,6,嵌入式系统的软件开发面临的困难,（1） 嵌入式系统 PC机,（2） 嵌入式系统单片机,什么是单片机？ 以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、I/O、串行口、A/D和D/A等等各种必要功能和外设。典型的单片机就是8051系列（8bits），现在MSP430（16bits），慢慢发展成32bits就变成嵌入式系统。,本节提要,1

6、,3,2,5,4,为什么要学习嵌入式系统,嵌入式系统的定义、特点及组成,嵌入式系统的发展趋势,嵌入式系统与单片机、PC的区别,嵌入式系统的应用领域,6,嵌入式系统的软件开发面临的困难,4、嵌入式系统的应用领域,嵌入式应用,信息家电,智能玩具,军事电子,通信设备,移动存贮,工控设备,智能仪表,汽车电子,网络设备,消费电子,军事国防,电子商务,网络,工业控制,嵌入式技术在电子通讯中的应用,手机、小灵通、智能手机、3C合一,信息家电数字机顶盒,信息家电消费电子,嵌入式技术在汽车电子中的应用,VOLVO S80汽车的CAN总线网络,（18个嵌入式控制模块） CAN总线网络,嵌入式系统高性能武器平台的基

7、础,嵌入式Internet应用,嵌入式系统与机器人技术,基于VXworks的火星探路者,本节提要,1,3,2,5,4,为什么要学习嵌入式系统,嵌入式系统的定义、特点及架构,嵌入式系统的发展趋势,嵌入式系统与单片机、PC的区别,嵌入式系统的应用领域,6,嵌入式系统的软件开发面临的困难,5、嵌入式系统技术发展趋势,软件设计比重日益突出 组件设计技术 SOC 硬件软件化, 经济性 计算机要很便宜，让更多的人能买得起； 小型化（笔记本、PDA） 人们携带方便； 可靠性（汽车VCD，挑动问题） 能够在一般环境条件下或者是苛刻的环境条件下运行； 高速度（飞机刹车系统） 能够迅速地完成数据计算或数据传输； 智能性（知识推理、模糊查询、识别、感知运动） 使人们用起来更习惯，对人们更有使价值。,宏观方面发展趋势,本节提要,1,3,2,5,4,为什么要学习嵌入式系统,嵌入式系统的定义、特点及架构,嵌入式系统的发展趋势,嵌入式系统与单片机、PC的区别,嵌入式系统的应用领域,6,嵌