第1章 绪论07119

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1、嵌入式控制系统2010-2011学年第一学期哈尔滨工程大学自动化学院7/26/2021联系方法主讲教师:黄平地址:42号楼126电话:13936450801邮箱地址:hparm@163.com单位：自动化学院407教研室7/26/2021课程目的本课程介绍嵌入式系统的前沿技术和发展趋势，重点讲述基于ARM微处理器的嵌入式硬件平台和嵌入式软硬件系统开发技术。7/26/2021需要的基础知识先导课程微机原理C＋＋语言数字电子技术需要了解的基础知识了解微机原理的基本概念，能够熟练使用汇编、C＋＋语言编程。7/26/2021学时分配课程属性：专业指定/任意选修总

2、学时数：32(30)讲课学时数：24(22)实验学时数：8学分：27/26/2021课程大纲（32学时）课次学时形式内容12讲课绪论2-46讲课ARM微处理器体系结构5-76讲课ARM指令系统8-94讲课嵌入式计算平台10-126讲课系统设计和分析13-168实验实验时间：周二、周四地点：21B-5027/26/2021学习嵌入式软硬件系统的基本概念、基本原理；掌握ARM的微处理器结构和指令系统以及嵌入式系统的分析与设计方法；能够以嵌入式微处理器为核心，进行系统的设计与分析。期望大家的收获7/26/2021符意德编著.嵌入式系统设计原理及应用.北京：清华

3、大学出版社，2004参考资料：桑楠编著.嵌入式系统设计与应用开发技术.北京：北京航空航天大学出版社，2002许海燕编著.嵌入式技术与应用.机械工业出版社，2002王田苗编著.嵌入式系统设计与实例开发.北京：清华大学出版社，2003教材考核方式平时上课表现（占20%）+笔试（80%）考核方式和评分标准7/26/20211CHAPTER绪论7/26/2021主要内容1324嵌入式系统简介嵌入式处理器嵌入式操作系统嵌入式系统的典型应用5嵌入式系统的基本设计过程嵌入式系统简介计算机系统的三大领域服务器市场功能强利润最大的市场可用性强可扩展性桌面市场最广阔的市场嵌

4、入式市场潜力最大的市场7/26/2021嵌入式系统简介一般定义以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统。7/26/2021IEEE(电气和电子工程师协会)定义嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作的机器、设备或装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。通常执行特定功能嵌入式系统的核心---

5、-嵌入式微处理器严格的时序和稳定性要求全自动操作循环嵌入式系统简介7/26/2021嵌入式系统简介广义上讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片机系统。这些系统在完成较为单一的专业功能时具有简洁高效的特点。但由于他们没有操作系统，管理系统硬件核软件的能力有限，在实现复杂多任务功能时，往往困难重重，甚至无法实现。从狭义上讲，我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己操作系统，具有特定功能，用于特定场合的嵌入式系统。本课程中的嵌入式系统是指狭义上的嵌入式系统。7/26/2021嵌入式系统简介发展历史嵌入式系统本身是一个

6、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。嵌入式系统已经有了近30年的发展历史，它是硬件和软件交替发展的双螺旋式发展。最早的单片机是Intel公司的8048，它出现在1976年Motorola同时推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，这些早期的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定时器。7/26/2021嵌入式系统简介基于8位，16位，32位的嵌入式系统微处理器飞速发展的结果是嵌入式计算成为一门学科。在嵌入式系统的早期阶段，所有基本硬件构件

7、相对较小也较简单，如：8位的CPU、74系列的芯片及晶体管等，其软件子系统是采用一体化的监控程序，不存在操作系统平台。而今天组成嵌入式系统的基本硬件构件已较复杂，如：16位、32位CPU或特殊功能的微处理器、特定功能的集成芯片、FPGA或CPLD等，其软件设计的复杂性成倍增长。7/26/2021嵌入式系统简介典型的8位微处理系统MCS-51系列的单片机是低端嵌入式系统中用得最多的微处理器。7/26/2021嵌入式系统简介典型的16位微处理系统MCS-96系列单片机7/26/2021嵌入式系统简介典型的32位微处理系统ARM系列是应用较广泛的32位微处理器

8、。实际上该系列的MCU芯片很多，但大都是已ARM微内核为核心的。32位的DSP应