《嵌入式系统概论》ppt课件

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1、1大平台课程系列嵌入式系统原理与实验EmbeddedSystem:PrinciplesandExperiments主讲：田社平2课程目标结合Intel80x86系列CPU以及Cortex-M3单片机，使同学们掌握计算机组成、CPU内部结构、存储器、常用的I/O接口、指令系统、汇编语言等基本原理培养同学们应用计算机硬件和软件基础知识的能力能够利用外围芯片设计开发小规模的计算机应用系统，为将计算机运用到现代通讯、信息处理、自动控制与检测等领域打下坚实的基础3学习内容概论计算机系统概论中央处理器与指令系统存储系统8086微机系统与接口技术808

2、6微机系统原理和结构8086汇编语言程序设计典型接口芯片原理和应用Cortex-M3嵌入式系统ARMCortex嵌入式系统原理和结构Cortex-M3中断和异常Cortex-M3I/O接口和扩展总线Cortex-M3开发和调试4成绩构成：平时（作业、出勤、实验）30％其中：8次实验占24%，作业、出勤占6%期中笔试40％笔试，开卷期末实验30％上机考试，开卷软件下载：ftp://public.sjtu.edu.cn/嵌入式系统原理与实验Username:sptianPassword:1234565参考书目：ComputerOrganiza

3、tionandArchitecture,8rdedition,WilliamStallings.(PDFversionisavailable)计算机组成与系统结构，胡越明编著，上海交通大学出版社The80x86IBMPCandCompatiableComputer,4thedition,MuhammadAliMazidi,..(PDFversionisavailable)微型计算机原理与接口技术.周荷琴吴秀清.中国科学技术大学出版社.2008ARMCortex-M3权威指南，JosephYiu著，宋岩译，北京航空航天大学出版社（中英文版）

4、6上课时间安排：周二：第9-10节；第1-9周；其中第6周（3月29日）、第8周（4月19日）取消。周三：第3-4节；第1-16周周四：第1-2节；第1-16周7第1章嵌入式系统概论计算机系统的基本构成计算机的硬件结构计算机软件系统数据编码和数据运算嵌入式系统简介81计算机系统的基本构成冯·诺依曼结构9微型计算机以微处理器为核心配上由大规模集成电路的存储器（ROM/RAM）、输入／输出接口（I/O）电路及系统总线（BUS）等所组成的计算机。将这些组成部分集成在一片超大规模集成电路芯片上则构成单片微型计算机单片机嵌入式计算机10微型计算机的

5、构成存储器I/O接口地址总线（AB）I/O设备ROM：只读存储器RAM：读写存储器数据总线（DB）CPU控制总线（CB）11冯.诺依曼结构和哈佛结构冯.诺依曼五大组成部分.单存储器二进制存储程序控制器根据存放在存储器中的指令序列工作普林斯顿结构哈佛结构双存储器.指令存储器.数据存储器12微型计算机系统以微型计算机为中心配以相应的外围设备以及控制微型计算机工作的软件系统软件应用软件13微型计算机系统的构成14微型计算机系统的构成152计算机的硬件结构ALU（运算器）存储器（读、写、访问）容量（字、字节）字长指令程序CPU主机总线16运算器运

6、算器是完成运算功能的部件。运算器中有一个算术逻辑单元（ALU），它执行各种数据运算操作。算术运算：加、减、乘、除、数据格式转换。逻辑运算：按位对数据进行与、或、非、移位等运算。ALU是一个多功能的运算电路，进行何种运算取决于由控制器发出的控制信号。ALU由2个输入端，可同时输入两个参加运算的数据。在运算器中有若干个临时存放数据的寄存器，由于存储最频繁使用的数据。ALU运算结果控制信号17存储器高速缓存：Cache主存储器（内存）：（RAM+ROM）辅助存储器（外存）：磁盘、U盘、磁带、光盘等。18存储器内的数据位bit计算机所能表示的最小

7、最基本的数据单位取值只能为0或1的一个二进制数值位记作b字节byte由8个位二进制位组成用作计算存储容量的单位是所有存储器的基本存储数据单元。记作B1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1010101019字（word）一次可以直接处理的二进制数码的位数通常取决于微处理器内部通用寄存器的位数和数据总线的宽度如CPU的数据总线是16位的，1word=16bit如CPU的数据总线是32位的，1word=32bit字长反映了计算机中并行运算的能力。双字四倍字存储器内的数据20存储器字数：存储器的地址范围所

8、需要的地址总线位数：存储器的数据范围所需要的数据总线通常带地址的存储器基本单元都是1Byte（8bit）的数据容量0000H0001H0002H0003H0004H0005H21存储器组织8位