第1章 绪论 嵌入式

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1、第一章绪论嵌人式技术是计算机技术、半导体技术和微电子技术等多种先进技术的融合。在所谓的后PC时代，随着计算机技术和通信技术的飞速发展，互联网的迅速普及及与3C融合的加速，嵌入式技术已成为新世纪最有生命力的技术之一，得到了飞速的发展和广泛应用。它通过在各个行业的具体应用渗透到社会生活的各个角落，从日常用品到工业生产、军事国防、医疗卫生、科学教育乃至商业服务等方方面面，小到个人身上的手机、MP3、PDA，大到汽车、飞机、导弹等，嵌入式系统的身影已经无处不在。1.1嵌入式系统的概念计算机技术的飞速发展，逐渐形成了计算机系统的两大分支：●　通用计算

2、机系统；●　嵌入式计算机系统。《嵌入式系统》课件3◆通用计算机系统的硬件以标准化形态出现，它通过安装不同的软件满足各种不同的要求。通用计算机最典型产品就是PC机，市场上的PC机硬件都大同小异，只是根据不同的应用需求，安装的软件有所差别。●通用计算机系统◆通用计算机系统采用标准化的设计，采用通用的CPU和大容量的外部存储设备，可进行高速、海量的数据处理。嵌入式系统与通用计算机系统一样，也是一种计算机系统，具有计算机的一般特点，拥有中央处理器、存储设备、输入输出设备等。《嵌入式系统》课件4●嵌入式计算机系统◆嵌入式计算机系统根据具体应用对象，软

3、硬件采用量体裁衣方法定制的，不以一般计算机形态出现的专用计算机系统。◆嵌入式系统与通用计算机系统一样，也是一种计算机系统，具有计算机的一般特点，拥有中央处理器、存储设备、输入输出设备等。但是嵌入式系统不以一般的计算机形态出现。它服务于所嵌入的应用对象，其功能、可靠性、成本、尺寸及功耗等方面受到应用需求及应用对象的制约。《嵌入式系统》课件5◆从嵌入式系统所运行的软件看，嵌入式系统的软件固化在硬件系统中，与硬件形成一个不可分割的整体。它所执行的功能也是面向特定的应用，同一个嵌入式硬件系统一般很难采用更改软件的方法用于其他领域。这就意味着，嵌入式

4、系统是一种专用的计算机系统，不可能像通用计算机那样只要更改应用软件就可以适应不同的应用，其软硬件系统的设计应根据需要量体裁衣，去除冗余，降低成本。◆从资源的使用角度看，嵌入式计算机系统是计算机能力和数据存储能力等资源受限的计算机系统。其外形、尺寸、功能、功耗等都受限于应用对象的设计需求，因而不可能有一个标准化的设计。嵌入式系统最大的特点也就在于此，其系统构成多种多样，需要根据具体应用量身定制。1.2嵌入式系统的分类根据嵌入式系统的复杂程度分为：◆简单嵌入式系统简单嵌入式系统很早就已经存在，这些嵌入式系统一般都很简单，系统软硬件复杂度都很低。

5、例如常用的单片机系统和DSP系统等就是这类简单的嵌入式系统。◆复杂嵌入式系统随着复杂控制、汽车电子、医疗仪器、数字通信、Internet网络应用和信息家电等复杂需求的出现，简单的嵌入式系统已无法满足需求。为了满足日益复杂的软硬件系统需求，出现了以32位ＳoＣ(Systemonchip)为硬件核心，以嵌入式操作系统的使用为标志的复杂的嵌入式系统(现在所说的嵌入式系统一般指的是这种复杂的嵌入式系统)。这类系统硬件集成度高，外部接口众多，软件功能丰富，系统的系统复杂性大大增加。虽然简单的嵌入式系统出现较早，但它并没有随着复杂的嵌入式系统出现而消亡

6、。复杂的嵌入式系统具有更强大的功能，但是在嵌入式系统的世界里，并没有出现通用计算机世界所出现的新一代功能更强大的计算机淘汰老一代的情况。这是因为嵌入式系统的一个重要特点，就是根据需求量体裁衣，在对复杂嵌入式系统需求不断增加的同时，对简单嵌人式系统的需求依然旺盛。1.3嵌入式系统的组成从组成上看，嵌入式系统可分为嵌入式硬件系统与嵌入式软件系统两大部分。主要由嵌入式处理器及相关支撑硬件和外围电路等组成。其中，嵌入式处理器在嵌入式硬件系统中处于核心地位，按照功能和用途划分，它可以进一步细分为以下几种类型：◆嵌入式微控制器(EmbeddedMier

7、ocorltro11er)◆嵌入式微处理器(EmbeddedMicroproeessor)◆嵌入式数字信号处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor)。●嵌人式硬件系统通常可划分：◆嵌入式操作系统；◆嵌入式中间件层；（简化应用开发）◆应用软件。●嵌人式软件系统在早期的嵌入式系统中，系统的复杂性较低，这时的嵌入式系统通常不使用操作系统，而是由应用程序直接控制和管理硬件。例如现在还大量存在的基于8位单片机的系统，一般仅完成单一的控制功能，其功能与硬件复杂度都较低，其软件通常都只有一个简单的控制程序。在这类简单系统中没有

8、使用操作系统的必要。随着技术的进步与复杂需求的出现，嵌入式系统进入了一个新的阶段。这个阶段的嵌入式系统硬件大多采用了32位的嵌入式soc处理器，软件系统则增加了嵌入式操作系统。●