《嵌入式系统简介》ppt课件

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1、嵌入式系统简介第一章绪论绪论嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统并不是最近出现的新技术，只是随着微电子技术和计算机技术的发展，微控制芯片功能越来越强大。嵌入了微控制芯片的设备和系统越来越多，从而使得这种技术越来越引人注目。绪论嵌入式系统可以说是无处不在。从简单的电子体温计到飞机的自动导航系统都是典型的微处理器嵌入式控制的系统。绪论实时嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各行业的具体应用相结合的产物，

2、这就决定了它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。绪论嵌入式系统已广泛用于信息家电、移动通信、手持信息设备以及工业控制等领域。主要难题：绪论如何针对某个特定的要求，设计出功耗低、精度高、实时性好、抗干扰能力强、价格低的实时嵌入式系统，并使其成功的运转以满足用户的需求。第一节嵌入式系统概论§1.1.1嵌入式系统的概念与特点一、嵌入式系统（EmbeddedSystem）定义：嵌入式系统是指用于实时控制、监视、管理或辅助其他设备运行的设备，可以是专用或多用途（但一般具有可编程的特性）的设备，“嵌入”意味着这

3、些系统本身与所控制和管理的系统融为一体的，是其中的一个有机组成部分，是各种控制系统的基本构造单元。由上面的定义，可以看出嵌入式系统的一些特征：1.嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统。电子计算机是为解决海量数值计算而发明和发展起来的。而微型机一旦进入对象体系中后，便失去了通用计算机的形态和功能，变成了形形色色的自动化系统。从而导致了现代计算机技术的两大分支：通用计算机系统与嵌入式计算机系统。2.单片机是以嵌入式应用为唯一目的的典型的嵌入式系统。嵌入式应用分:微控制器（Micro－control—MCU）和嵌入式微处理

4、器（EmbeddedMicroprocessor—MPU）应用两种。微控制器即俗称为单片机（SingleChipComputer），设计的目标就是面向控制，面向嵌入式应用的。3.嵌入式系统的组成：一般由：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序等四个部分组成。通常，嵌入式系统中的系统程序（包括操作系统）和应用程序是浑然一体的。这些程序被编译连接成一个可以执行的二进制映象文件（image），并被固化在系统中，在系统复位后自动执行。4.嵌入式系统的分类：按形式上可以分为三大类，即（1）系统级：为各种类型的工

5、控机，如STD工控机、工业PC等。例：将工控机嵌入到舰船上构成航行自动驾驶仪。（2）板级：各种类型的带CPU的主板。（3）器件级：以单片机最为典型。二、嵌入式系统的特点：1.系统的复杂性据估计，大约有100～250亿个嵌入式系统正在使用，分布在十分广泛的范围，几乎所有的现代电子设备中都有嵌入式系统，功能各异，复杂程度可想而知。2.系统的实时性嵌入式系统多数与生产过程的实时控制相关。生产过程本身的特性往往决定了这类系统不可能随意中断正常的生产过程去进行测试或维修。多数造价昂贵的嵌入式系统也往往没有备份系统，实时诊断的难度也相

6、应增加。3.系统的可靠性*嵌入式系统在一些关键系统的控制过程中得到广泛应用（如：钢铁、石化等企业);*控制系统的任何微小的错误都可能导致整个生产过程的中断和巨额的经济损失;*嵌入式计算机隐藏在系统或设备中，用户很难直接接触控制，一旦工作就要求它可靠运行;*嵌入式产品的使用人员多为非计算机专业人士，使用环境不定，往往条件恶劣（高温、高湿、多尘、强电磁干扰等);4.系统的专用性用途固定，通常执行特定功能，用于特定设备，完成特定的任务。5.技术密集是计算机技术、微电子技术和行业技术相结合的产物，必然是一个技术密集，不断创新的知识

7、集成系统。6.开发困难嵌入式系统往往本身不具备自举开发能力，必须要一套开发工具和环境才能进行开发。其开发系统与实际运行的系统并不相同，需要交叉编译系统和适当的调试系统。§1.1.2嵌入式系统的应用嵌入式系统已广泛应用于信息家电、移动通信、手持信息设备以及工业控制等领域。用于实现对宿主设备的控制、监视或管理。应用范围十分广泛，因此不存在所谓嵌入式系统的典型应用。§1.1.2嵌入式系统的应用§1.1.2嵌入式系统的应用1.制造与过程控制自动化工厂、柔性制造系统（FMS）、无人物流小车、机器人、加工中心、核电站、污水处理系统、发

8、（变）电站、能源控制系统、石化企业的控制设备、建筑设备等。§1.1.2嵌入式系统的应用2.运输交通指挥系统、售票系统、航空、铁路、公路运输系统、停车场管理系统、雷达系统、检票系统等。§1.1.2嵌入式系统的应用3.建筑设施电力供应、备用电源、火警报警与控制系统、供热与通风系统、电梯、车库、安防系统、闭路