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嵌入式系统Embedded System 河北科技大学 赵哲 Before the Begin 你的职业理想： 研发工程师 本专业相关辅助工作 与专业完全无关的工作 考研 没有理想 你的未来掌握在自己的手中 大四对你人生的影响不亚于高考 对这门课的要求 知道什么是嵌入式系统 知道嵌入式系统涉及到哪些知识 知道嵌入式设计的一般流程 了解嵌入式发展的动态和方向 搭建学习嵌入式系统的框架，减少日后自学的盲目性（自学的最大难点是如何客服盲目性） 嵌入式系统是一个无限大的系统 嵌入式系统入门的要求： 建立了本专业完整的知识体系 熟悉计算机相关的知识 对编程有感觉 实践 自学 第一章 嵌入式系统概况 本章内容 发展历史 ARM是Advance Risc Machine的缩写。 ARM公司于1990年11月在英国剑桥成立，前身为Acorn计算机公司。 ARM公司是知识产权（IP）公司，本身不生产芯片，靠转让设计许可，由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。 ARM公司已成为移动通信，手持设备，多媒体数字消费嵌入式解决方案的Risc标准。 嵌入式系统的定义 3.IEEE定义，嵌入式系统是“用于控制、监视或得辅助操作机器和设备的装置”。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。 嵌入式系统的定义 IEEE(国际电气和电子工程师协会)定义原文：devices used to control,monitor,or assist the operation of equipment,machinery or plants. 由此可以看出，从应用上考虑，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。 嵌入式系统的定义 4. 一般定义：“以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁减，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 嵌入式系统的定义 5. 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的微型工业控制计算机都可以认为是嵌入式系统。总之，嵌入式系统采用“量体裁衣”的方式把所需的功能嵌入到各种应用系统中。 6、有些资料甚至把FPGA都称为“嵌入式系统” 嵌入式系统的定义 6.我的定义 外沿：电视、洗衣机、微波炉、飞机、坦克等等应用逻辑控制单元的电子产品或应用电子技术的产品的控制系统。 1.1、嵌入式系统的定义 6.我的定义 内涵： 必要条件： 1、计算机系统 2、独特的应用 3、结合其他部件工作 1.1、嵌入式系统的定义 6.我的定义 内涵： 充分条件： 1、以操作系统为软件平台； 2、专门设计的为应用优化的硬件平台。 1.1、嵌入式系统的定义 6.我的定义 广义：非通用计算机系统。 狭义：以嵌入式处理器为硬件核心，以嵌入式操作系统为软件核心，为某专一用途专门设计的计算机系统。 嵌入式系统与单片机、PC的区别 单片机系统多为4位、8位、16位机，它们不适合运行操作系统，难以进行复杂的运算及处理功能； 嵌入式系统强调基于平台的设计、软硬件协同设计。单片机大多采用软硬件流水设计； 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。 嵌入式系统与PC之间的区别（1） 通用计算机系统要求的是高速、海量的数值运算和需求多样的应用程序。在技术发展上追求总线速度不断提升、存储容量不断扩大。 嵌入式计算机系统要求的是对象体系的智能化控制能力，任务是专用而确定的。 嵌入式系统与PC之间的区别（2） 嵌入式系统对实时性提出较高要求。 实时系统：指系统能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务。 嵌入式实时系统可分为： 强实时性：响应时间us—ms级 一般实时性：响应时间ms—s级 弱实时性：响应时间s级 嵌入式系统与PC之间的区别（3） 嵌入式系统运行需高可靠性保证，比PC机的故障容忍能力弱得多。 嵌入式系统运行需忍受长时间，无人值守条件下的运行。 嵌入式系统运行的环境恶劣。 嵌入式系统与PC之间的区别（4） 嵌入式系统大都有功耗约束。 如：珍贵文物微气象环境监测 要求一分钟采样一次，每个采样节点用电池供电，十年更新一次。采用常规方法，能