嵌入式系统开发基础.pdf

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1、1主要参考书嵌入式系统基础教程俞建新王健宋健建机械工业出版社2008年3月第1版2综合实验（课程设计）教材●嵌入式应用程序开发综合实验9例俞建新等编著清华大学出版社本课程上机实验必备教材。给出了典型的嵌入式应用程序编写范例，适合本科生使用和自学。3前导课程知识基础课程计算机组成原理，微机原理与接口软件专业课程操作系统汇编语言，ANSIC（标准C）硬件专业课程电子线路，数字电路，集成电路设计4一个令人惊讶的数字！98%Processor21世纪嵌入式系统应用无处不在2%得益于各种科学技术的发展，人类已进

2、入一个全新的计算机与消费品和工业品紧密融合的信息时代。嵌入式技术让一5切变成可能！嵌入式技术人才需求①学校的困难：现有的计算机人才培养模式，脱离实际工业应用和研发环境，产生虚假的毕业生“供过于求”现象②企业的困难：高素质的嵌入式人才难求；现有岗位嵌入式人才缺乏系统全面的嵌入式知识③国外也存在同样的问题6存在的问题电类非计算机专业（如电子工程、自动化等）——软件在产品开发中的地位越来越重要。而大部分电类专业的学生却非常缺乏软件编程方面的知识技能。计算机专业——大学教学以通用计算机为主，学生的概念中计算机

3、几乎就是网络和数据库，只有很少的学生毕业后投身于嵌入式软件设计，而且硬件知识极度缺乏。企业感叹人才难求，只有在岗培养！7第一章嵌入式系统开发基础1.1嵌入式系统基本概念1.2嵌入式系统的组成结构1.3嵌入式系统硬件组成1.4嵌入式操作系统1.5嵌入式应用软件开发1.6嵌入式系统开发流程1.7嵌入式系统发展的趋势81.1嵌入式系统基本概念1.1.1嵌入式计算机1.1.2嵌入式系统的概念1.1.3嵌入式系统的特点1.1.4嵌入式系统的分类1.1.5嵌入式系统的应用范围1.1.6嵌入式技术是中国IT发展的难

4、得机遇91.1.1嵌入式计算机微处理器的问世极大的促进了控制领域的发展。经过发展，到80年代初微处理器及微控制器各自已发展为一个庞大的家族，以Intel公司x86为主流的应用于个人计算机PC的微处理器格局已形成。为了区别于原有使用在PC的通用计算机，把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的微控制器的计算机，称作嵌入式计算机。10嵌入式系统的定义（1）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、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置。”英文原文为：devicesusedt

5、ocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants.11嵌入式系统的定义（2）国内高校流行的定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。12嵌入式系统的定义（3）根据中国微机学会的定义：嵌入式系

6、统是以嵌入式应用为目的的计算机系统，可以分为系统级，板级，片级。芯片级嵌入v含程序或算法的处理器模块级嵌入v系统中的某个核心模块板系统级嵌入v主计算机系统13嵌入式硬件历史大事l1971年11月微处理器诞生，代表产品Intel4004微处理器l1980年美国Intel公司推出MCS-51单片机l1985年美国Xilinx公司推出FPGAFPGAØ现场可编程门阵列ØFieldProgrammableGateArrayl1994年英国ARM公司推出ARM610l1988年DSP微处理器问世代表产品是美国德

7、州公司TMS320C3014嵌入式软件历史回顾l早期的单片机执行由专用的监控程序控制，不含操作系统。目前许多简单的单片机应用仍然使用监控程序作为控制软件。l1980年代，开始在单片机上使用基于操作系统的控制程序。l现在高端嵌入式系统软件都在操作系统的支持下运行151.1.3嵌入式系统的特点专门用于特定任务软件没有系统和应用的区别，软件固化。嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平系统内核小台。软硬件可裁剪技术融合集计算机，通信及其它高高可靠性新技术于一体。资源比PC少得多有实时约束嵌入式系统需要专

8、用的开发一般采用实时操作系统工具有功耗约束非垄断市场16专家观点（1）嵌入式系统只是单板机在某种场合下的应用个体经营的单片机公司经理语我们的控制装置产品都用嵌入式系统设计方案中科院自动化研究所工程师语单片机是嵌入式系统的初级形态，SOC是嵌入式系统的高级形态南京市单片机协会理事资深专家语。17专家观点（2）要想成功地设计一个嵌入式系统，就必须寻找或开发一个合适的软件和硬件平台。电子工程专辑(www.eetchina.com)主编语嵌入式系统是信息产业走向