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1、2010年嵌入式应用技术作业课程名称：ARM嵌入式系统基础教程姓名：朱侗学号：20080850班级：对抗08018/8嵌入式系统及处理器第一部分：嵌入式系统前言随着社会信息化的日益加强，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。任何一个普通人都可能拥有大小不一、形状各异、使用嵌入式技术的电子产品，小到手表、MP3、手机，大到电视、冰箱等数字化产品。嵌入式系统而今就如电力一样，已经成为我们生活不可或缺的一部分。一、嵌入式系统的定义一般认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式
2、微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。二、嵌入式系统的发展现状现在,嵌入式产品已经在很多领域得到广泛的使用,如国防、工业控制、通信、办公自动化和消费电子领域等。8/81.网络通信设备众多网络设备都是使用嵌入式系统的典型例子,如路由器、交换器、Web服务器等。设计和制造嵌入式服务器、嵌入式网关和嵌入式因特网路由器已成为嵌入式系统的一大应用方向,这些设备为企业信息化提供了廉价的解决方案。2.消费电子产品信息电气是嵌入式系统消费类电子产品中的另一大应用。手机、电脑中嵌入式的应用十分广泛，很大程度上提高了手机和电脑的运行速
3、度，降低了制造成本。3.军用电子设备和现代武器军用电子设备和现代武器是早期嵌入式系统的重要应用领域。从“爱国者”导弹的制导系统到战斗机的瞄准器,从M1A2的火控系统到单兵系统的通信器,都可发现嵌入式系统在上面发挥了很大的作用。三、嵌入式发展的趋势从技术层面看,未来嵌入式系统技术有以下几点新的发展趋势：嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持随着因特网技术的成熟、带宽的提高,ICP和ASP在网上提供的信息内容日趋丰富、应用项目多种多样,像电话手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一,电气结构也更为复杂。为了满足应用功能的升级,设计师们一方面采用更强大的嵌入式处
4、理8/8器,如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力;同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性,简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。联网成为必然趋势随着网络的不断发展,嵌入设备连上互联网,就必须要提供网络通信接口,不仅要支持TCP/IP,有些还需要支持IEEE1394、USB、蓝牙、IrDA等,同时还要提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。小尺寸、微功耗和低成本为满足这种特性,要求嵌入式产品设计者相应降低处理器的性能,限制内存容量和复用接口芯片。这就相应提高了对嵌入式软件设计技术要求。如:选用最佳的编程模型和不断改进算法,采用Java编
5、程模式,优化编译器性能。因此,既要软件人员有丰富经验,更需要发展先进嵌入式软件技术,如Java、Web和WAP等。提供精巧的多媒体人机界面嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受,重要因素之一是它们与使用者之间的亲和力,自然的人机交互界面,如司机操纵高度自动化的汽车主要还是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。人们与信息终端交互喜欢通过以GUI屏幕为中心的多媒体界面。手机的手写中文输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩信收发已取得初步成效。目前一些先进的手机或PDA上已实现短消息语音发布,但离掌式语言同声翻译还有很大距离。8/8“无所不在的智能”无所不在的“智能”是嵌入式系统应用的高级境界,它是指一种
6、嵌入了多种感知和计算设备,并根据上下文是别人的身体姿态、手势、语言等,进而判断出人的意图,并做出相应反映的具有适应性的数字环境,它通过智能的、用户定制的内部互联系统和服务制造理想的氛围,完成理想的功能,从而有效提高人们的工作和生活质量。第二部分：嵌入式处理器嵌入式处理器的分类：嵌入式处理器的分类很多，不同的角度会得到不同的结果。根据处理能力可以分为：8位、16位、32位。根据性能、功能、应用领域可以分为：嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP(DigitalSignalProcessor)、嵌入式片上系统（SOC）、FPGA处理器。嵌入式微处理器就是和通用计算机的微处理器对应的CPU。
7、在应用中，一般是将微处理器装配在专门设计的电路板上，在母板上只保留和嵌入式相关的功能即可，这样可以满足嵌入式系统体积小和功耗低的要求。目前的嵌入式处理器主要包括：PowerPC、Motorola68000、ARM系列等等。嵌入式微控制器又称为单片机，它将CPU、存储器(少量的RAM、ROM或两者都有)和其它接口I/O封装在同一片集成电路里。常见的8/8有HOLTEKMCU系列、MicrochipMCU系列及8
