嵌入式软件设计.ppt

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1、嵌入式软件设计主讲教师：姜琳颖第一章嵌入式系统基础1嵌入式系统概述2嵌入式系统与PC机3嵌入式系统与单片机4嵌入式系统研发过程5嵌入式系统知识体系6入门必学第一章嵌入式系统基础1嵌入式系统概述2嵌入式系统与PC机3嵌入式系统与单片机4嵌入式系统研发过程5嵌入式系统知识体系6入门必学1嵌入式系统概述嵌入式系统简介嵌入式系统的定义嵌入式系统的特点嵌入式系统的组成嵌入式系统的应用嵌入式系统简介(1)嵌入式系统的历史与现状计算机工业的分类以往计算机分类：大型计算机、中型机、小型机和微计算机目前计算机分类：超级计算机，大型计算机、工

2、作站、微计算机、亚微计算机亚微计算机(嵌入式计算机)是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中嵌入式系统简介(2)嵌入式应用始于微型机时代电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速走出机房；基于高速数值解算能力的微型机，表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控

3、制。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。嵌入式系统简介(3)现代计算机技术的两大分支通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么嵌入式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展

4、时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展时期。嵌入式系统经历了近30年时间，经历了4个阶段无操作系统阶段8031/8051单片机系统，自行编写程序；简单操作系统阶段68360/386EX控制系统，自己编写简单的操作系统；实时操作系统阶段32位嵌入式处理器＋pSoS嵌入式操作系统＋tcp/ip协议栈；面向Internet阶段各种SoC+嵌入式Linux/VxWorks+嵌入式Web设备server以及各种复杂网络协议栈＋GUI图形界面＋无线模块＝现代可移动的网络智能设备嵌入式系统简介(4)嵌入式系统的定义(1)“嵌入式系统

5、”的全称应为“嵌入式计算系统”“嵌入”是指将一物“置于”另一物中,所以，“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”嵌入式系统的定义(2)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devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。嵌入式系统的定义(3)简单地讲就是嵌入到对象体中的专用计算机

6、系统三要素：嵌入性、专用性、计算机系统广义地说一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的计算机软硬件集合体。即以应用为中心、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。嵌入式系统发展的最高形式——片上系统（SOC－SystemOnaChip）嵌入式系统的特点嵌入式系统同通用型计算机系统相比具有以下特点：1.嵌入式系统是面向特定应用的。2.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。3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率

7、地设计。4.嵌入式系统具有较长的生命周期。5.嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。嵌入式系统组成(1)ESOFTWARE嵌入式软件嵌入式操作系统（RTOS）处理器（内核）EDSP—嵌入式数字信号处理器EMCU—嵌入式微控制器EMPU—嵌入式微处理器嵌入式系统组成(2)嵌入式系统的软件层次结构硬件抽象层HAL硬件板级支持包BSP设备驱动程序操作系统操作系统API应用程序嵌入式系统的应用(1)社会经济的发展

8、产生了一些新的需求，同时促进了嵌入式技术的广泛应用中国正在成为世界制造大国，在消费电子、工业应用、军事国防、网络设备等领域都有嵌入式系统的应用嵌入式系统主要用于各种信息处理与控制，目前已在国防、国民经济及社会生活各领域普及应用，用于企业、军队、办公室、实验室以及个人家庭等各种场所，如下图所示。嵌入式系统