智能电器中的嵌入式硬件和软件

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1、电器智能化的关键技术智能电器中的嵌入式硬件和软件结构组员：刘建峰3111160048由凯3111160004郎学斌311160028日期：2012年3月8日38摘要随着嵌入式技术的发展，以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统，成为继互联网技术之后影响人们生活的新技术之一。由于嵌入式系统专用性强、可靠性高、体积小、工艺先进、性能价格比高等突出特点，嵌入式计算机目前被广泛应用于工业控制、医疗、航天、军事、服务领域、智能家电等各类与人们生活息息相关的设备和产品中。本文针对嵌入式系统在智能电器领域的应用而展开，讨论了智能电器中的嵌入式

2、系统的硬件和软件结构。文章首先简单介绍了嵌入式系统以及其硬件和软件结构的基本知识，在此基础上分别以智能脱扣器中的嵌入式系统IR-OS的应用，嵌入式系统在电能质量在线监测器中的应用以及嵌入式Linux系统在导航仪中的应用为例，分别阐述了智能电器中嵌入式系统的硬件和软件结构。随着技术的发展，传统的只有按钮、开关的电器已不能满足人们的需求，具有用户界面、远程管理、状态监测等功能的基于嵌入式计算机的智能电器必将是未来的发展趋势。嵌入式系统在智能电器中的应用是其各类应用中十分重要的一个分支，并且有着十分丰富的应用成果。嵌入式系统的

3、软硬件结构是嵌入式计算机的最基本组成，对嵌入式系统的硬件和软件结构有一个基本的了解是十分必要的。关键词：智能电器；嵌入式系统；IR-OS；嵌入式Linux38目录摘要I目录II第1章绪论11.1嵌入式系统概述11.2嵌入式系统的发展与现状21.3嵌入式系统的应用3第2章嵌入式系统硬件和软件结构42.1最小系统42.2嵌入式处理器52.3外围电路及外部设备72.4嵌入式系统软件结构82.5实时操作系统82.6驱动程序、应用程序及其接口102.7嵌入式系统的设计11第3章嵌入式系统在智能电器中的应用133.1IR-OS在智能

4、脱扣器中的应用133.1.1实时多任务操作系统IR-OS133.1.2实时多任务操作系统IR-OS在智能脱扣器中的应用153.1.3小结173.2基于DSP的电能质量在线监测器183.2.1电能质量在线监测器的硬件结构183.2.2电能质量在线监测器的软件结构193.2.3小结21第4章嵌入式导航仪的硬件与软件结构224.1嵌入式导航仪软硬件结构概述224.2嵌入式系统和嵌入式Linux系统234.3嵌入式导航仪的硬件组成244.3.1ARM体系结构与SamsungS3C2410254.3.2内存和FLASH264.3.

5、3开发板274.4嵌入式导航仪的Linux系统移植284.4.1交叉编译环境284.4.2Bootloader的移植29384.4.3Linux内核的移植304.4.4根文件系统的建立324.5本章小结33总结35参考文献3638第1章绪论1.1嵌入式系统概述根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。

6、从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一个普遍被认同的定义是：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[1]。这些年来掀起了嵌入式系统应用热潮的原因只要有几个方面：一是芯片技术的发展，使得单个芯片具有更强的处理能力，而且使集成多种接口已经成为可能，众多芯片生产厂商已经将注意力集中在这方面。另一方面的原因就是应用的需要，由于对产品可靠性、成本、更新换代要求的提高，使得嵌入式系统逐渐从纯硬件实现和使用通用计算

7、机实现的应用中脱颖而出，成为近年来令人关注的焦点。从上面的定义，我们可以看出嵌入式系统的几个重要特征：(1)专用性强嵌入式系统面向特定应用，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统的小型化。(2)技术融合嵌入式系统将先进的计算机技术、通信技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合，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。(3)软硬一体，软件为主软件是嵌入式系统的主体，有IP核。嵌入式系统的硬件和软件都可以高效率地设计，量体裁衣，去除冗余，可以在同样的硅片面积

8、上实现更高的性能。(4)比通用计算机资源少由于嵌入式系统通常设计成只完成少数几个任务。设计时考虑到经济性，不能使用通用CPU，这就意味着管理的资源少，其成本低，结构更简单。38(1)具有固化在非易失性存储器中的代码为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘中