嵌入式系统原理及应用开发 教学课件 作者 陈渝 第1章 绪论.pptVIP

第1章 绪论 第1章 绪论 1.1 嵌入式系统的概念 1.2 嵌入式系统的历史和应用领域 1.3 嵌入式系统的组成 1.1 嵌入式系统的概念 嵌入式系统的定义 嵌入式系统的特点 嵌入式系统的定义 IEEE（电气和电子工程师协会）对嵌入式系统定义为：嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置” Devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants。 嵌入式系统的定义 一个普遍被认同的嵌入式系统的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统的特点 特定的设计 各学科结合的产物 高效的设计 与具体应用相结合 存储特性 交叉开发 嵌入式系统的交叉开发 系统开发的两个方面 程序的生成 （C语言：编译-汇编-链接） 程序的装入 嵌入式系统的交叉开发 通用计算机系统程序开发 嵌入式系统的交叉开发 嵌入式系统程序的交叉开发 1.2 嵌入式系统的历史和应用领域 嵌入式系统的历史 嵌入式系统的应用领域 嵌入式系统的历史 单片机模式和计算机模式 嵌入式系统的应用领域 嵌入式设计中，也产生了阶段性的开发方式和多级产业链。电子专业和计算机专业在嵌入式系统中产生了融合，它们可以嵌入式系统的下层和上层设计。由于嵌入式系统与客观的对象有着很强的交互性，它与工业控制、通讯的等学科的联系也非常紧密。 1.3 嵌入式系统的组成 微处理器 外围硬件 嵌入式操作系统 应用程序 （开发环境） 嵌入式系统的组成的几个部分 1 微处理器 2 外围硬件 3 嵌入式操作系统 4 应用程序 5 开发环境 课程结束 * 微处理器是嵌入式系统的核心。嵌入式微处理器一般都具有较高的集成度。 嵌入式微处理器一般包含通用计算机CPU和芯片组的功能。 外围硬件是嵌入式系统处理器以外的硬件，它为系统提供了运行条件和部分功能。 在运行条件方面，最基础的是时钟和电源部件，它们不可能集成到处理器内部，但它们对于处理器运转是必需的。 外围硬件也将提供在系统中需要，但是微处理器内部不具有的功能，如：内存、各种通讯端口等。 嵌入式操作系统的作用一般只是为了应用程序提供必要运行环境（任务调度），附加任务通讯、内存管理等功能。 嵌入式系统和系统的硬件基础关系紧密，一般都需要移植和配置才可以使用。嵌入式操作系统让嵌入式系统的开发利用通用的功能模块，这可以让开发更加高效。 在嵌入式系统中，应用程序的层级远远少于通用计算机。由于控制硬件是嵌入式系统基本的操作，因此嵌入式应用程序依然与系统的硬件基础关系密切。尤其在没有操作系统的情况下，嵌入式的应用程序需要直接访问寄存器或者设备的地址来操作硬件。 开发环境并不是嵌入式系统产品的一部分，但是它在嵌入式系统的产品的开发过程中起着至关重要的作用。不同嵌入式系统的开发环境差异是很大的。 重点在于“装置”的定义 强调嵌入式系统的本质是一个“计算机系统”。 嵌入式系统是一个交叉学科，特定的设计重视专业性，电子和计算机为嵌入式系统的核心学科，存储特性与通用计算机存在差异 通用计算机系统程序开发 嵌入式系统程序的交叉开发 新型的嵌入式系统结合了计算机学科和电子学科各自的优点，以ARM等高性能的32位处理器为核心技术。 新型的嵌入式系统结合了计算机学科和电子学科各自的优点，以ARM等高性能的32位处理器为核心技术。 与PC处理器的比较：PC的处理器一般仅具有CPU（中央处理单元，包含控制器和运算器）的功能，而大多数嵌入式微处理器不仅包括CPU核心，也包括片内外设部分。从功能结构上，嵌入式微处理器同时集成了PC机CPU和主板（芯片组）的功能。