面向物联网的嵌入式系统开发-01-单片机与嵌入式技术概述课件

CC2530和STM32嵌入式接口技术开发1.1单片机与嵌入式技术概述CC2530和STM32嵌入式接口技术开发1.1单片机与嵌嵌入式系统概述单片机与嵌入式嵌入式系统概述嵌入式系统的定义以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统。工业控制专用安全稳定可靠低成本小体积低功耗长续航工控板汽车电子GPS模块运动手环嵌入式系统的定义以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可嵌入式系统的组成嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成。其中，硬件系统包括嵌入式微处理器、存储器、外设接口和必要的外围电路；软件系统包括嵌入式操作系统和应用软件。嵌入式系统的组成嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组嵌入式处理器的分类MCU包括8位内核的MCS-51系列、AVR系列、PIC系列、16位的MCS-96/196/296系列、MSP430系列以及32位的STM32系列等，并且有支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。嵌入式MPU一般是32位或64位处理器，与微控制器相比，具有较大的寻址空间和较高的处理速度，能支持嵌入式操作系统的运行。因此，嵌入式微处理器更适合中大型的嵌入式应用系统。嵌入式DSP有两个发展来源：一是DSP系统经过单片化、电磁兼容改造以及增加片上外设，成为嵌入式DSP；二是在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器。SOC在单芯片上集成了数字信号处理器、微控制器、存储器、数据转换器、接口电路等电路模块，可以直接实现信号采集、转换、存储、处理等功能。嵌入式处理器的分类MCU包括8位内核的MCS-51系列、AV嵌入式操作系统操作系统（OperatingSystem，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。嵌入式操作系统也是操作系统的一类，具有其基本功能，也具有特殊性。嵌入式操作系统操作系统（OperatingSystem，简嵌入式操作系统的分类操作系统分时操作系统桌面OSWindowsLinuxUNIX实时操作系统软实时OS嵌入式LinuxWindowsCEPalmOS硬实时OSRT-LinuxU/COS-IIVxWorks单任务操作系统DOS系统嵌入式操作系统的分类操作系统分时操作系统桌面OSWindow嵌入式系统的发展嵌入式技术的发展主要有三方面原因电子技术的发展嵌入式接口标准的统一应用场景的不断扩大嵌入式系统发展三个要素电子技术集成电路技术的发展让芯片越来越小型化接口技术接口标准的统一让嵌入式系统的使用更加普及应用场景应用场景的不断扩大推动了嵌入式操作系统的发展嵌入式系统的发展嵌入式技术的发展主要有三方面原因嵌入式系统发嵌入式系统的应用自从20世纪70年代微处理器诞生后，将计算机技术、半导体技术和微电子技术等多技术融合的“专用的计算机系统”。即嵌入式系统已广泛地应用于家用电器、航空航天、工业、医疗、汽车、通信、信息技术等各个领域。嵌入式系统的应用自从20世纪70年代微处理器诞生后，将计算机单片机定义单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片又称为单板机、嵌入式计算机或嵌入式微处理器。单片机采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。单片机定义单片机（Microcontrollers）是一种集单片机及其软件的特点体积小、功耗低、具有专用性。单片机系统的专用性。高可靠性和实时性。高效率地设计。单片机的系统软件和应用软件没有明显的区分。需要开发环境和调试工具。单片机及其软件的特点体积小、功耗低、具有专用性。单片机系统的通用单片机与专用单片机通用单片机通用单片机是一种基本芯片，它的内部资源比较丰富，性能全面且适用性较强，能够覆盖多种应用需求。专用单片机专用控制单片机是专门针对于某个特定产品的单片机，如电度表和IC读写器上的单片机。通用单片机与专用单片机通用单片机通用单片机是一种基本芯片，它单片机的发展历史1976-1978单片机的探索阶段以Intel公司的MCS–48为代表。MCS–48的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有MotorolaZilo等，都取得了满意的效果。1978-1982单片机的完善阶段Intel公司在MCS–48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS–51。1982-1990单片机向微控制器发展阶段8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段。Intel公司推出的MCS–96系列单片机。1990至今微控制器的全面发展阶段随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。单片机的发展历史1976-1978单片机的探索阶段以Inte物联网物联网物联网有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品，以及物品之间进行信息交换和通信。物联网物联网物联网有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是微处理器的三个应用时代单芯片应用形态单芯片应用形态表明，微处理器的嵌入式应用必须走单芯片控制器的发展道路。嵌入式应用环境单片微处理器诞生，从根本上解决了嵌入式应用中体积、价位、可靠性、控制能力、与对象系统紧耦合的一系列技术难题。微处理器的物联应用微处理器为物联而生，物联是微处理器与生俱来的本质特性。早在微处理器诞生时期，通用处理器与嵌入式处理器两大分支的历史性分工中，就赋予了嵌入式处理器的物联使命。单片机时代、嵌入式系统时代与物联网时代，是微处理器的三个不同的变革时代。三个时代中不变的是微处理器的三个基本特点，变革的是不同学科介入后产生的巨大飞跃。微处理器的三个应用时代单芯片应用形态单芯片应用形态表明，微处思考嵌入式处理器有哪些种类，各有什么特点？常见的嵌入式操作系统有哪些？嵌入式系统的组成？思考嵌入式处理器有哪些种类，各有什么特点？CC2530和STM32嵌入式接口技术开发1.1单片机与嵌入式技术概述CC2530和STM32嵌入式接口技术开发1.1单片机与嵌嵌入式系统概述单片机与嵌入式嵌入式系统概述嵌入式系统的定义以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可剪裁，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统。工业控制专用安全稳定可靠低成本小体积低功耗长续航工控板汽车电子GPS模块运动手环嵌入式系统的定义以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可嵌入式系统的组成嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成。其中，硬件系统包括嵌入式微处理器、存储器、外设接口和必要的外围电路；软件系统包括嵌入式操作系统和应用软件。嵌入式系统的组成嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组嵌入式处理器的分类MCU包括8位内核的MCS-51系列、AVR系列、PIC系列、16位的MCS-96/196/296系列、MSP430系列以及32位的STM32系列等，并且有支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。嵌入式MPU一般是32位或64位处理器，与微控制器相比，具有较大的寻址空间和较高的处理速度，能支持嵌入式操作系统的运行。因此，嵌入式微处理器更适合中大型的嵌入式应用系统。嵌入式DSP有两个发展来源：一是DSP系统经过单片化、电磁兼容改造以及增加片上外设，成为嵌入式DSP；二是在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器。SOC在单芯片上集成了数字信号处理器、微控制器、存储器、数据转换器、接口电路等电路模块，可以直接实现信号采集、转换、存储、处理等功能。嵌入式处理器的分类MCU包括8位内核的MCS-51系列、AV嵌入式操作系统操作系统（OperatingSystem，简称OS）是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序，是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，任何其他软件都必须在操作系统的支持下才能运行。嵌入式操作系统也是操作系统的一类，具有其基本功能，也具有特殊性。嵌入式操作系统操作系统（OperatingSystem，简嵌入式操作系统的分类操作系统分时操作系统桌面OSWindowsLinuxUNIX实时操作系统软实时OS嵌入式LinuxWindowsCEPalmOS硬实时OSRT-LinuxU/COS-IIVxWorks单任务操作系统DOS系统嵌入式操作系统的分类操作系统分时操作系统桌面OSWindow嵌入式系统的发展嵌入式技术的发展主要有三方面原因电子技术的发展嵌入式接口标准的统一应用场景的不断扩大嵌入式系统发展三个要素电子技术集成电路技术的发展让芯片越来越小型化接口技术接口标准的统一让嵌入式系统的使用更加普及应用场景应用场景的不断扩大推动了嵌入式操作系统的发展嵌入式系统的发展嵌入式技术的发展主要有三方面原因嵌入式系统发嵌入式系统的应用自从20世纪70年代微处理器诞生后，将计算机技术、半导体技术和微电子技术等多技术融合的“专用的计算机系统”。即嵌入式系统已广泛地应用于家用电器、航空航天、工业、医疗、汽车、通信、信息技术等各个领域。嵌入式系统的应用自从20世纪70年代微处理器诞生后，将计算机单片机定义单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片又称为单板机、嵌入式计算机或嵌入式微处理器。单片机采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。单片机定义单片机（Microcontrollers）是一种集单片机及其软件的特点体积小、功耗低、具有专用性。单片机系统的专用性。高可靠性和实时性。高效率地设计。单片机的系统软件和应用软件没有明显的区分。需要开发环境和调试工具。单片机及其软件的特点体积小、功耗低、具有专用性。单片机系统的通用单片机与专用单片机通用单片机通用单片机是一种基本芯片，它的内部资源比较丰富，性能全面且适用性较强，能够覆盖多种应用需求。专用单片机专用控制单片机是专门针对于某个特定产品的单片机，如电度表和IC读写器上的单片机。通用单片机与专用单片机通用单片机通用单片机是一种基本芯片，它单片机的发展历史1976-1978单片机的探索阶段以Intel公司的MCS–48为代表。MCS–48的推出是在工控领域的探索，参与这一探索的公司还有MotorolaZilo等，都取得了满意的效果。1978-1982单片机的完善阶段Intel公司在MCS–48基础上推出了完善的、典型的单片机系列MCS–51。1982-1990单片机向微控制器发展阶段8位单片机的巩固发展及16位单片机的推出阶段。Intel公司推出的MCS–96系列单片机。1990至今微控制器的全面发展阶段随着单片机在各个领域全面深入地发展和应用，出现了高速、大寻址范围、强运算能力的8位/16位/32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。单片机的发展历史1976-1978单片机的探索阶段以Inte物联网物联网物联网有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品，以及物品之间进行信息交换和通信。物联网物联网物联网有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是微处理器的三个应用时代单芯片应用形态单芯片应用形态表明，微处理器的嵌入式应用必须走单芯片控制器的发展道路。嵌入式应用环境单片微处理器诞生，从根本上解决了嵌入式应用中体积、价位、可靠性、控制能力、与对象系统紧耦合