嵌入式系统01

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1、一.嵌入式系统概述1.嵌入式系统发展概述嵌入式系统2.嵌入式系统及其特点3.嵌入式处理器概述史久根博士合肥工业大学计算机与信息学院发展史二十世纪二十世纪二十世纪二十一世纪四十年代五十年代六十年代嵌入式系统发展概述1真晶集后空体成P管管电C时时路时代代时代代真空管时代（VacuumTubeEra）•18800个真空管•长15米，宽9米•重30吨（六只大象）1951年3月31日，第一台商用计算机UNIVAC•每秒5000次加法运算•5200个真空管，重13吨1946年2月14日，第一台计算机•长4.3米，宽2.4米，高2.6米1晶体管时代（Transist

2、orEra）集成电路时代（IntegratedCircuitEra）•Bell实验室发明•0.73立方米•比真空管计算机快20倍1964年4月7日，IBMSystem/360•多种机型，相互兼容，平均$1150001955年，第一台全晶体管计算机TRADIC•24位寻址空间，每秒1,000,000操作•总线结构•12位寻址空间•用于Apollo宇宙飞船导航•平均价格$18000•嵌入式系统鼻祖1968年3月22日，Apollo导航计算机1965年3月22日，DECPDP-8超大规模&极大规模集成电路时代（VLSI&ULSIEra）•1MHz•最大内存3

3、2Kb•分辨率：6色280×1921971年，Kenbak-1•最早的个人计算机PC（PersonalComputer）1977年，AppleII2计算机“大脑”的演进后PC时代（PostPCEra）Intel8080Intel8088Intel80286嵌入式技术通信Communication电子技术3C计算机消费Intel80486AMDK6IIIPentiumIIComputerConsume通信技术Core2Duo2140AMD4800+Core2Duo4400嵌入式系统应用领域1：家用、办公电器PC时代后PC时代嵌入式系统应用领域2：通讯设备

4、嵌入式系统应用领域3：机械电子3嵌入式系统应用领域4：汽车电子嵌入式系统应用领域5：航空航天发展规模4.5亿个/年平均每个家庭使用40个嵌入式处理器平均每个汽车需要35个嵌入式处理器嵌入式系统及其特点6002550Mobile5002.4亿个/年450Non-Mobile40035030025020015010XGrowth10050inEmbedded020082010Q101Q201Q301Q401Q102Q202Q302Q402Q103Q203Q303Q403Q104Q204Q304Q404Q105Q205Q305Q405Q106嵌入式系统的定义

5、-1嵌入式系统的定义-2根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：1以应用为中心“嵌入式系统是用于控制、监视或者辅助操作机器2和设备的装置。”软硬件可裁减专用计算机系统以计算机技术为基础4“devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants.”（原文）对可靠性、成本、体积、功耗有严格要求34简单地讲嵌入式系统的定义-3嵌入式系统就是看不见计算机的计算机系统。ß就是嵌入到对象体中的专用计算机系统ß三要素：嵌入、专用、计算机耳机ß嵌入式系统的特点

6、:由三要素引出按键·嵌入性：嵌入到对象体系中，有对象环境要求彩色LCD屏·专用性：软、硬件按对象要求裁减USB接口·计算机：实现对象的智能化功能广义地说嵌入式系统的分类ß一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的ß按表现形式分（硬件范畴）：计算机软硬件集合体。▲芯片级嵌入（含程序或算法的处理器）ß即以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬▲模块级嵌入（系统中的某个核心模块）件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、▲系统级嵌入体积、功耗严格要求的专用计算机系统。ß按实时性要求分（软件范畴）：ß嵌入式系统发展的最高形式——片上系统（SOC）▲非实时系统

7、（PDA）▲软实时系统（消费类产品）▲硬实时系统（工业和军工系统）嵌入式系统的特点嵌入式系统特点，详细的说来•嵌入式系统是专用计算机系统，面向特定应用对象和任12务设计的，其软、硬件可裁减性强；•嵌入式系统环境适应性强（物理环境、电磁环境等）；功能、可靠性、成本、软硬件紧密结合融尺寸、功耗等受到应为一体，根据需要•嵌入式系统满足对象系统的控制要求；用需求及应用对象制量体裁衣。•一般有专用开发环境和开发工具进行设计；约•一般具有较长的生命周期；•软件固化在非易失性存储器中；•应用计算机技术的集成系统；•一般对实时性有一定的要求。5实时系统定义硬实时vs.

8、软实时•实时系统的正确性依赖于运行结果的逻辑正确性和运行结•“软”意味着如果没有满足指定的时间