嵌入式系统导论ppt电子教案

《嵌入式系统导论ppt电子教案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、嵌入式系统导论embeddedsystem1嵌人式系统应用无处不在2什么是嵌入式系统第一章嵌入式系统概述§1.1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。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。3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；嵌入式计算机则是以嵌入

2、式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中。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。嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、微电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。4嵌入式系统工业的特点和要求：1.嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业嵌入式系统工业的基础是以应用为中心的“芯片”设计和面向应用的软件产品开发。2.嵌入式系统具有的产品特征嵌入式系统是面向用户、面向产品、面

3、向应用的。嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。嵌入式系统产品一般具有较长的生命周期，其发展也体现出稳定性。§1.253.嵌入式系统软件的特征(1)软件要求固态化存储(2)软件代码高质量、高可靠性(3)系统软件(OS)的高实时性是基本要求(4)多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础4.嵌入式系统开发需要开发工具和环境嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算

4、机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。65.嵌入式系统软件需要RTOS开发平台为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。6.嵌入式系统开发人员以应用专家为主开发工具的易学、易用、可靠、高效是基本要求。7实时系统§1.31.实时计算模式任何一个系统，如果其产生输出的时刻是至关重要的，它就是实时系统。德国工业标准DIN44330将实时计算模式定义为：“实时计算模式是一种计算机系统的操作模式。在这种模式下，处理从外部来的数

5、据的程序总是就绪的。所以，能够在可预测的时间内得到希望的结果；数据的到达时间是随机分布的或者是预先决定的，具体情况由不同的应用决定。”8工作在实时计算模式下的计算机系统，都可称为实时系统。2.实时系统在实时系统中主要有三个指标来衡量系统的实时性:响应时间：它是计算机从识别一个外部事件到做出响应的时间。吞吐量：它指在给定时间内，系统可以处理的事件总数。生存时间：它是数据有效等待时间。实时应用范围很广，主要有两类：嵌入式应用和在线应用。9（1）硬实时系统如果系统未能在指定时间内就某一事件做出响应而失败，而该失败被认为是一种全面的系统失败，则该系统是一个硬（ha

6、rd）实时系统。系统的正确性是同其响应时限紧密相关的。102.软实时系统在一个软（soft）实时系统中，响应时限虽重要但不是人命关天的。软实时系统设计者必须考虑系统多少次超时限和延迟多少才是可接受的。大多数的实时系统是软实时系统。113.实时嵌入系统所有的嵌入系统都是实时系统，至少是软实时系统，但并不是所有的实时系统都是嵌入系统。实时嵌入系统就是为执行特定功能而设计的，至少具有软实时运行性能的系统。12嵌入式处理器分类与现状§1.4嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,嵌入式计算机可以分成下面几类:1.嵌入式微处理器(EmbeddedMicropr

7、ocessorUnit,EMPU)嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等。132.嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O

8、、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPR