嵌入式系统原理与接口技术PPT教程（全套）

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1、嵌入式系统原理与接口技术山东大学计算机科学与技术学院1内　容　简　介以目前流行的ARM嵌入式微处理器、嵌入式Linux作为主要内容，从嵌入式系统基本原理、系统设计，到抽象出研究嵌入式系统的技术途径进行了较深入阐述。其内容包括了嵌入式处理器原理、汇编语言、系统设计与软件开发、计算机接口技术与应用等方面的知识，并通过实例讲解嵌入式系统设计过程和原理。2章节安排第1章：嵌入式系统的基础知识第2章：ARM处理器技术第3章：ARM指令集Thumb指令集第4章：ARM汇编程序设计技术第5章：介绍实用的外围接口设计与开发

2、技术第6章：介绍嵌入式系统的设计流程和设计方法第7章：介绍基于S3C44B0X的嵌入式实验开发系统3第1章嵌入式系统概述本章主要内容：嵌入式系统的概念、发展、特点、组成、分类嵌入式微处理器系列嵌入式系统中信息表示与运算基础评估嵌入式系统处理器的主要指标嵌入式系统的应用4嵌入式系统的概念第一种，根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofe

3、quipment,machineryorplants）。第二种，嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。5嵌入式系统的发展史第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统；第二阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统；第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统；第四阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。6嵌入式系统的特点通常是面向特定应用的；空间和各种资源相对不足，必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余

4、；产品升级换代和具体产品同步，具有较长的生命周期；软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身；不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发7嵌入式系统的分类根据嵌入式系统的复杂程度，可以将嵌入式系统分为以下4类：单个微处理器。常用的嵌入式处理器如Philips的89LPCxxx系列，Motorola的MC68HC05、08系列等。嵌入式处理器可扩展的系统。过程控制、信号放大器、位置传感器及阀门传动器。复杂的嵌入式系统。开关装置、控制器、电话交换机、电梯、数据采集系统、医药监视系统、诊断及实时控制系统

5、等。在制造或过程控制中使用的计算机系统。自动仓储系统和自动发货系统8嵌入式处理器9嵌入式系统的组成Ⅰ1.嵌入式系统的硬件10嵌入式系统的组成Ⅱ2.嵌入式系统的软件嵌入式操作系统通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。具有编码体积小，面向应用，可裁剪和移植，实时性强，可靠性高，专用性强等特点。相应的各种应用程序11嵌入式系统的组成Ⅲ3．嵌入式系统的开发工具和开发系统开发工具一般用于开发主机，包括语言编译器、连接定位器、调试器等。注意：嵌入式系统的硬件和软件

6、位于嵌入式系统产品本身，开发工具则独立于嵌入式系统产品之外。12计算机中数的表示带符号数与无符号数一般用最高有效位来表示数的符号，正数用0表示，负数用1来表示。原码、补码和反码原码表示的数比较直观。8位二进制原码表示的数的范围是-127~+127，16位二进制原码表示的数的范围是-32767~+32767正数的补码仍与原码相同，一个负数的补码，最高有效位为1，其余几位按原码各位求反，最末位加1正数的反码表示与原码相同，负数的反码表示为该数的原码除符号位外按位取反。13非数值数据编码非数值数据是指不能进行算术

7、运算的数据。一般包括字符、汉字、声音等。字符编码。字符包括大小写英文字母、数字、运算符、标点符号等，最常用的是ASCII码。汉字编码。汉字的内码是计算机内部处理和存储汉字时使用的代码。GB2312－80国家标准信息交换用汉字编码（简称国标码）。语音编码。语音信号是模拟信号，语音的编解码就是将语音的模拟信号转换为二进制数字信号在计算机中处理、传输，到了接收端，再将数字信号还原为模拟语音。14差错控制编码基本思想：在发送端被传送的信息码序列的基础上，加入若干“监督码元”后进行传输，这些码元与原来的信息码序列之间

8、存在着某种确定的约束关系。在接收数据时，检验信息码元与监督码元之间的既定的约束关系。几种常用的差错控制编码：奇偶校验码海明码循环冗余校验码15评估嵌入式系统处理器的主要指标要先明确预期最终应用程序在待选平台上的运行情况和测试目的，然后再挑选符合要求的特定测试向量。MIPS测试基准。测试方法是计算在单位时间内各类指令的平均执行条数，单位：MIPS。Dhrystone。测试基准是一个简单的C语言程序。EEMBC验证实