中科大嵌入式课件1new

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1、嵌入式系统原理及应用嵌入式系统原理及应用段勃段勃duanbo@ustc.edu.cn1课程安排课程安排¢理论学时理论学时545411--1313周周每周每周22次次¢实验学时实验学时3030第第33周起周起每次时间每次时间33小时小时2课程考核课程考核¢本课程的评分依据为实验本课程的评分依据为实验++考试考试••课程小论文课程小论文++实验报告实验报告25%25%••课程综合设计课程综合设计50%50%••笔试笔试25%25%3第一讲第一讲嵌入式基本概念嵌入式基本概念4计算机系统？计算机系统？5计算机发展史计算机发展史¢19461946年

2、，第一台电子计算机在美国宾州大年，第一台电子计算机在美国宾州大学诞生学诞生6计算机发展史计算机发展史¢19471947年，晶体管诞生年，晶体管诞生¢19571957年，集成电路的概念被提出年，集成电路的概念被提出¢19581958年，年，TITI基尔比制作出第一片集成了电基尔比制作出第一片集成了电阻电容等分立元件的半导体阻电容等分立元件的半导体¢19591959年，年，FairChildFairChild诺伊斯诺伊斯使用平面工使用平面工艺制作出第一片集成电路艺制作出第一片集成电路¢新技术的出现导致了新冒险家的诞生，新技术的出现导致了新冒险

3、家的诞生，IntelIntel等公司在这种背景下开始出现等公司在这种背景下开始出现7第一颗微处理器的诞生第一颗微处理器的诞生¢19711971年，年，IntelTedHoffIntelTedHoff，，400440048个人个人PCPC的诞生的诞生¢处理器的发展从处理器的发展从40044004，到，到40404040，，80088008，，80808080¢19741974年，在年，在80808080的基础上，出现了为人的基础上，出现了为人们熟悉的们熟悉的PCPC机机SOL-20型，基于8080SOL-20型内部结构9嵌入式系统的起源嵌入

4、式系统的起源¢微机时代的到来微机时代的到来70年代微处理器的出现4004¢嵌入式系统的出现嵌入式系统的出现70年代微机在控制方面的应用•外形上，失去了原有的微机系统的外观特征•用途上，失去了原有的微机系统的通用性特征•结构上，附加了很多外设接口电路嵌入式系统的本质是把一个计算机系统嵌入嵌入式系统的本质是把一个计算机系统嵌入到另一个对象体系中去到另一个对象体系中去10通用处理器与嵌入式处理器的差异？通用处理器与嵌入式处理器的差异？¢速度、体积、功耗、外设接口电路速度、体积、功耗、外设接口电路11计算机系统的两个发展分支计算机系统的两个发展分

5、支¢通用微型机系统发展分支通用微型机系统发展分支•目标：高速海量的数字处理能力•路线：总线速度的无限提升；存储量的无限扩大；•其他：功耗的增加；体积的增加；；¢嵌入式系统发展分支嵌入式系统发展分支•目标：与对象系统密切相关的嵌入式性能、控制能力和控制的可靠性•路线：单芯片实现；多样性•其他：低功耗、小体积、接口丰富12通用微处理器的发展道路通用微处理器的发展道路¢从从19781978年年80868086的诞生开始飞速发展，经的诞生开始飞速发展，经历历8018680186，，286286，，386386，，486486，奔腾，奔腾II，，I

6、III，，IIIIII，，IVIV13使用通用微处理器的个人计算机使用通用微处理器的个人计算机使用8088的笔记本电脑使用80286处理器的个人PC14嵌入式处理器发展道路嵌入式处理器发展道路¢嵌入式处理器的独立发展的标志为嵌入式处理器的独立发展的标志为IntelIntelMCS51MCS51处理器的诞生处理器的诞生¢在此之后，在此之后，IntelIntel逐渐退出嵌入式处理器市逐渐退出嵌入式处理器市场，开始百家争鸣场，开始百家争鸣ZilogZ8080C5115嵌入式处理器的发展道路嵌入式处理器的发展道路¢单片机标志着嵌入式系统开始独立发

7、展单片机标志着嵌入式系统开始独立发展¢嵌入式处理器的发展阶段嵌入式处理器的发展阶段•SCM（SingleChipMicrocomputer）•MCU/MPU（MicroController/ProcessorUnit）•SoC（SystemonChip）¢不同字长的嵌入式微处理器不同字长的嵌入式微处理器•8位机MCS-51、M68HC08•16位机M68HC16•32位机ARM系列16计算机系统两个分支的发展状态计算机系统两个分支的发展状态¢通用微型机系统发展分支通用微型机系统发展分支••硬件上的高处理性能，大容量存储介质硬件上的高处理性

8、能，大容量存储介质••软件上庞大而日益完善的操作系统软件上庞大而日益完善的操作系统••开发团队上的高度专业化开发团队上的高度专业化¢嵌入式系统发展分支嵌入式系统发展分支••硬件上的多样性，单芯