《嵌入式系统的概述》PPT课件

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1、嵌入式系统AnIntroductiontoEmbeddedSystem第1课嵌入式系统概述陈文智chenwz@zju.edu.cn浙江大学计算机学院2009年4月1提纲嵌入式系统概念嵌入式系统发展历程嵌入式系统构成要素嵌入式系统应用领域浙大嵌入式系统教学浙大嵌入式系统科研2嵌入式系统定义嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可剪裁软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能34计算机应用领域的划分桌面通用型

2、高端服务型小型专用型5嵌入式系统与桌面通用系统的区别(1/7)嵌入式系统中运行的任务是专用而确定的心脏监视器只需运行信号输入、信号处理、心电图显示任务如要更改任务，需要对整个系统进行重新设计或在线维护桌面通用系统需要支持大量的、需求多样的应用程序对系统中运行的程序不作假设程序升级、更新等方便6嵌入式系统与桌面通用系统的区别(2/7)嵌入式系统往往对实时性提出较高的要求。实时系统：指系统能够在限定的响应时间内提供所需水平的服务。（POSIX1003.b）嵌入式实时系统可分为：强实时型：响应时间μs～ms级

3、；一般实时：响应时间ms～s级；弱实时型：响应时间s级以上。7嵌入式系统与桌面通用系统的区别(3/7)嵌入式系统中使用的操作系统一般是实时操作系统嵌入式实时操作系统数量众多，如：VxWorksWindowsCEpSOSQNX国产嵌入式实时操作系统，如：HOPENDeltaOS。。。OS8嵌入式系统与桌面通用系统的区别(4/7)嵌入式系统运行需要高可靠性保障，比桌面系统的故障容忍能力弱很多嵌入式系统需要忍受长时间、无人值守条件下的运行嵌入式系统运行的环境恶劣9嵌入式系统与桌面通用系统的区别(5/7)嵌入式

4、系统大都有功耗约束。如：珍贵文物微气象环境监测要求1分钟采样一次，每个采样节点采用电池供电，1年更新一次。采用常规的方法，能量只能持续工作5天！引入间歇工作方式，从而降低功耗，节省能量。10嵌入式系统与桌面通用系统的区别(6/7)嵌入式系统比桌面通用系统可用资源少得多为降低系统成本，降低功耗，嵌入式系统的资源配置遵循够用就行！嵌入式系统的开发需要专用工具和特殊方法：开发：交叉编译、交叉链接调试：仿真器、虚拟机更新：在线升级等11嵌入式系统与桌面通用系统的区别(7/7)嵌入式系统开发是一项综合的计算机应用

5、技术系统结构：状态控制器、中断控制器处理汇编语言：操纵外围设备、端口操作系统：设置运行任务、通讯、互斥编译原理：交叉编译、bootloader加载12提纲嵌入式系统概念嵌入式系统发展历程嵌入式系统构成要素嵌入式系统应用领域浙大嵌入式系统教学浙大嵌入式系统科研13嵌入式系统的发展历程嵌入式系统出现于20世纪60年代，40多年来随着计算机技术、电子信息技术的发展，嵌入式系统的各项技术蓬勃发展，市场迅猛扩大，已深入生产和生活的各个角落。嵌入式系统发展的三个阶段嵌入式系统的出现和兴起（1960－19

6、70）嵌入式系统走向繁荣，软件、硬件日臻完善（1971－1989）嵌入式系统应用走向纵深化发展（1990－至今）14嵌入式系统的出现和兴起第一代电子管计算机(1946～1957年)，无法满足嵌入式计算所要求的体积小、重量轻、耗电少、可靠性高、实时性强等一系列要求。60年代，第二代晶体管计算机系统开始应用：第一台机载专用数字计算机是美国海军舰载轰炸机“民团团员”号研制的多功能数字分析器(Verdan)。1962年美国乙烯厂实现了工业装置中的第一个直接数字控制。1965～1970年，第三代集成电路化计算机系

7、统应用：第一次使用机载数字计算机控制：1965年发射的Gemini3号第一次通过容错来提高可靠性：1968年阿波罗4号、土星5号。15嵌入式系统走向繁荣，软、硬件日臻完善嵌入式系统的大发展是在微处理问世之后：1971年11月，Intel公司推出了第一片微处理器Intel4004。人们再也不必为设计一台专用机而研制专用的电路、专用的运算器了，只需以微处理器为基础进行设计。1976年，第一个单片机Intel8048出现。1982年，第一个DSP出现，比同期的CPU快10～50倍。80年代后期，第三代DSP芯

8、片出现。软件技术的进步使嵌入式系统日臻完善：早期嵌入式系统：采用汇编语言，基本不采用操作系统硬件的提升软件技术发展16嵌入式系统应用走向纵深化发展应用充分普及：工业控制、数字化通讯、数字化家电汽车：50个以上嵌入式微处理器飞机：70个以上嵌入式系统嵌入式微处理器32位、64位嵌入式实时操作系统使用比率越来越高早期：10％；90年代初：30％；目前：80～90％嵌入式系统开发工具越来越丰富嵌入式系统产业链形成17嵌入式系统产业链18嵌入式系统