嵌入式系统技术研究综述

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1、体系结构课程报告－嵌入式系统技术研究综述目录第一章嵌入式系统基础（3500）11.1嵌入式系统概述11.2嵌入式应用现状31.2.1嵌入式微处理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)31.2.2嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)31.2.3嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP)41.2.4嵌入式片上系统(SystemOnChip)51.3嵌入式系统设计特点5第二章研究热点（8000）62.1嵌入式中的可重构技术（4000）62.1.1可重构研究现状

2、62.1.2可重构技术在嵌入式设计中的应用72.1.3实现过程的主要问题82.1.4总结102.2嵌入式系统的安全实现（3000）102.2.1软件的安全设计模型112.2.2安全构架设计122.2.3安全应用方面122.3能耗问题（1000）13第三章总结15参考文献15第一章嵌入式系统基础（3500）1.1嵌入式系统概述以往我们按照计算机的体系结构、运算速度、结构规模、适用领域，将其分为大型计算机、中型机、小型机和微计算机，并以此来组织学科和产业分工, 这种分类沿袭了约40年。近10多年来随着计算机技术的迅速发展，实际情况产生了根本性的变化，例如70年代定

3、义的微计算机演变出来的个人计算机(PC)，如今已经占据了全球计算机工业90%的市场，其处理速度也超过了当年大、中型计算机的定义。随着计算机技术和产品对其它行业的广泛渗透，以应用为中心的分类方法变得更为切合实际，也就是按计算机的嵌入式应用和非嵌入式应用将其分为嵌入式计算机和通用计算机。通用计算机具有计算机的标准形态，通过装配不同的应用软件，以类同面目出现并应用在社会的各个方面，其典型产品为PC；而嵌入式计算机则是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士将计算机分为两类：一类是独立使用的计算机系统，如个人计算机、工作站等；一

4、类是嵌入式计算机系统，它是作为其他系统的组成部分使用的[1]。嵌入式系统被定义为：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[2]。嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机，一台通用计算机的外部设备中就包含了5-10个嵌入式微处理器，键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、网卡、Modem、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、USB集线器等均是由嵌入式处理器控制的。在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。

5、今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了万亿美元，1997年来自美国嵌入式系统大会(EmbeddedSystemConference)的报告指出，未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”，由此可以想见嵌入式计算机工业的规模和广度。1998年11月在美国加州何塞举行的嵌入式系统大会上，基于RTOS的EmbeddedInternet成为一个技术新热点。美国著名未来学家尼葛洛庞帝于99年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能(电脑)工具将

6、是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中，对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望[3]。JohnL.Hennessy和DavidA.Paterson在其著作《计算机体系结构：量化研究方法》中指出嵌入式计算在计算机市场上的发展速度已经是最为迅速的了。[4]是经机idA.Patersonn耗严格要求的专用计算机系统。

7、1.2嵌入式应用现状嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，据不完全统计，到2000年全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构有30几个系列，其中8051体系的占有多半。生产8051单片机的半导体厂家有20多个，共350多种衍生产品，仅Philips就有近100种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器，越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64kB到16MB，处理速度从0.1MIPS到2000MIPS，常用封装从8个引脚到144个

8、引脚。根据其现状，嵌入式计算机可以分成