嵌入式系统及仪器

1、嵌入式系统及仪器嵌入式系统及仪器王代华王代华1393453563913934535639学习提纲嵌入式系统概述1PIC单片机2嵌入式系统设计实例3嵌入式系统概述l嵌入式系统的定义l嵌入式系统的发展历程l嵌入式系统的特点l嵌入式系统的组成l嵌入式系统的分类嵌入式系统概述l嵌入式系统的定义lIEEE的定义l用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置l一般定义l是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、功耗要求严格的专用计算机系统 （技术角度）l是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统（系统角度）l个人理解l嵌入受控对象内部，为特定应用而设计的专

2、用计算机系统 嵌入式系统概述l嵌入式系统的发展历程l第一阶段l以4位和8位单片机为主的可编程控制器系统lIntel嵌入式微处理器：4004（1971）,8048（1976）l第二阶段l以8位、16位微处理器为基础：MCS-96，16位DSPl简单的操作系统l第三阶段l32位RISC嵌入式微处理器：ARM核，32位DSPl嵌入式操作系统嵌入式系统概述l嵌入式系统的特点l专用性l采用专用的嵌入式处理器l功能算法的专用性l小型化与资源有限l结构紧凑、坚固可靠、计算资源有限l操作系统的内核小l软件以固件形式固化l软硬件设计协同一体化l软硬件协同设计l专用性 设计目标单一 软硬件的依赖性强l应用软件与操

3、作系统一体化开发设计嵌入式系统概述l嵌入式系统的组成嵌入式系统概述l嵌入式系统的分类l按复杂程度分类l无操作系统控制的嵌入式系统l小型操作系统控制的嵌入式系统l大型操作系统控制的嵌入式系统l按实时性分类l嵌入式非实时系统l嵌入式实时系统PIC单片机l8位单片机l特殊的哈佛结构：指令总线与数据总线分开l指令总线宽度：12/14/16位宽l高达16MIPSl程序存储器：高达128kBl数据存储器：高达4kBl硬件堆栈：高达32级l硬件乘法器：8位l多种总线接口：UART、USB、CAN、SPI、I2C、PWM、LCD、以太网l10位或12位多通道A/DPIC单片机l16位单片机l优于8位单片机的特

4、征l嵌入式DSP处理器l70MIPSl24位指令总线l单周期16位乘除法l32位单片机l优于16位单片机的特征lMIPS微处理器架构l最高80MHz，1.65DMIPS/MHzl5级流水线器件嵌入式系统设计实例l红外遥控原理l利用红外线进行信息传递l波长范围：0.76m1.75ml系统组成：发射机 接收机红外接收系统设计嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l发射机l按键矩阵嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l发射机l专用集成电路嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l发射机l发射码嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l接收机l红外接收头KS1838嵌入式系统设计实例红外接收系统设计按键功能用户码键码按

5、键号01110000（0EH）01001000（12H）1911001000（13H）2000101000（14H）2101101000（16H）23l接收机解码？嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l接收机l硬件系统嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l接收机l解码原理l利用接收波形的下降沿使单片机产生中断，相邻两次中断（两个下降沿）的间隔时间由定时器计时。l判读规则 数据位理论脉宽（ms）判读范围（ms）01.1211.2512.2422.5引导码9810嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l接收机l解码流程图嵌入式系统设计实例红外接收系统设计嵌入式系统设计实例红外接收系统设计l接收机l按键功能程序流程图作业l设计一个基于单片机的嵌入式系统，要求具备以下功能：