第1章嵌入式开发概述.pptVIP

第1章、嵌入式设计开发概述 1. 嵌入式系统概述 2. 嵌入式系统的基本结构 3. 嵌入式系统开发 1. 嵌入式系统概述 1.1 什么是嵌入式系统？ 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成: 嵌入式微处理器 外围硬件设备 嵌入式操作系统 特定的应用程序 1.2 嵌入式系统的特点 1.3嵌入式系统的应用领域 应用领域 工业控制领域 交通运输领域 通信领域 家电领域 环境监测领域 商业金融领域 医疗领域 建筑领域 1.3嵌入式系统的应用领域 1.4 与单片机、PC的不同 嵌入式系统?单片机 嵌入式系统的主流是以32位嵌入式微处理器为核心的硬件设计和基于实时操作系统（RTOS）的软件设计 单片机系统多为4位、8位、16位机，不适合运行操作系统，难以进行复杂的运算及处理功能 嵌入式系统设计的核心是软件设计（占70%左右的工作量），单片机系统软硬件设计所占比例基本相同 1.4 与单片机、PC的不同 嵌入式系统?PC机 嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台 嵌入式系统的资源比PC少得多 嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多 嵌入式系统一般采用实时操作系统 嵌入式系统大都有成本、功耗的要求 嵌入式系统得到多种微处理体系的支持 嵌入式系统需要专用的开发工具 1.5 嵌入式系统的未来 巨大的市场 嵌入式产品的巨大商机－－全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家庭起居。 你接触的每一样东西将装有芯片和嵌入式软件。 创新的机遇 嵌入式系统与技术是一个分散的工业，充满竞争、机遇与创新 没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断全部市场，即便在体系结构上存在着主流，但各不相同的应用领域决定了不可能有少数公司，少数产品垄断全部市场。因此嵌入式系统领域的产品和技术，必然是高度分散的，留给各个行业的中小规模高技术公司的创新余地很大。 2.嵌入式系统的基本结构 嵌入式系统的构架 嵌入式微处理器 嵌入式系统外设与接口 嵌入式系统软件层次结构 嵌入式操作系统 2.1 嵌入式系统架构 应用程序 操作系统 软件结构 硬件结构 微处理器 外围电路 电源模块 时钟 复位 ROM RAM Flash 外设 USB SD card Other LCD 2.2 嵌入式微处理器 嵌入式处理器 MIPS处理器 ARM处理器 PowerPC处理器 SH处理器 2.3 嵌入式系统外设与接口 外设及接口 通信接口 串口UART USB（通用串行总线接口） 以太网口 I2C、SPI、GPIO etc 输入输出设备 LCD、触摸屏 键盘 存储扩展接口 SD/MMC卡 CF/PCMICA 电源及辅助设备 2.4 嵌入式系统软件层次结构 嵌入式系统软件 层次结构 应用程序 接口API 操作系统 驱动程序 启动代码 2.4 嵌入式系统软件层次结构 硬件设备 初始化代码 设备驱动 操作系统 应用程序 硬件上执行的软件层次： 2.5 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台。嵌入式系统的出现，解决了嵌入式软件开发标准化的难题。嵌入式系统具有操作系统的最基本的功能: 进程调度 内存管理 设备管理 文件管理 操作系统接口(API调用) 嵌入式操作系统具有的特点: 系统可裁减,可配置. 系统具备网络支持功能 系统具有一定的实时性 2.5 嵌入式操作系统 几种常见的嵌入式操作系统 Linux操作系统 WinCE操作系统 UC/OS-II VxWorks palmOS …… 3. 嵌入式系统的开发 3.1 嵌入式系统开发的特点 嵌入式系统与通用计算机系统的差别： 人机交互界面 有限的功能 时间关键性和稳定性 3.1 嵌入式系统开发的特点 嵌入式软件开发的特点： 任何一个嵌入式产品都是软件和硬件的结合 嵌入式产品研发完成,软件就固化在硬件环境中,嵌入式软件是针对相应的嵌入式硬件开发的,是专用的 软件开发难度大 嵌入式应用软件对实时性、稳定性、可靠性、抗干扰性等性能的要求都比通用软件的要求更为严格和苛刻。 3.1 嵌入式系统开发的特点 嵌入式软件开发的特点： 需要交叉开发环境：交叉开发环境是指实现编译、链接和调试应用程序代码的环境。与运行应用程序的环境不同，它分散在有通信连接的宿主机与目标机环境之中。 宿主机(Host)是一台通用计算机，一般是PC机。它通过串口或网络连接与目标机通信。 目标机(Target) 可以是嵌入式应用软件的实际运行环境，也可以是能替代实际环境的仿真系统 3.2 嵌入式开发流程 3.2 嵌入式开发流程 嵌入式产品开发流程