数字图像第1讲

嵌入式系统与应用中山大学南方学院电子通信与软件工程系

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郭中华1、掌握一种学习方法2、学习了解嵌入式技术研发的基本概念、方法和知识3、获得嵌入式开发设计实践经验4、获得学分希望大家有所收获学时分配总学时数：54成绩计算总评成绩：平时成绩（50%）+期末成绩（50%）平时成绩：考勤+作业+实验作业要求作业一律要求用A4大小的纸来做练习每次练习，题头要有：学号+姓名实验报告（上实验课时再给要求）实验平台疑问什么是嵌入式系统？嵌入式系统与通用计算机有什么区别？嵌入式系统与单片机有何区别？如何来学习嵌入式？……嵌入式系统概论1、嵌入式系统简介2、嵌入式处理器3、嵌入式操作系统4、嵌入式系统开发流程一、嵌入式系统简介手机机顶盒STBPDA可视电话SONY机器狗“索杰纳”火星车嵌入式系统的应用范围消费电子嵌入式应用信息家电智能玩具军事电子通信设备移动存贮工控设备智能仪表汽车电子网络设备工业军事国防电子商务网络嵌入式系统的定义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、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。 可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属装置。一般定义

“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。实现对设备的控制、监视或管理等目标。”

嵌入式系统的定义2通俗地说，除了通用计算机和服务器，其他的计算机应用系统都可以称为嵌入式系统。嵌入式系统的组成框图单片机：就是把中央处理器(CPU)、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM)、中断系统、定时/计数器以及输入/输出口（I/O)电路等主要微型机部件，集成在一块芯片上。表一51系列单片机与ARM7处理器架构比较表嵌入式系统的发展史（扩展）嵌入式系统的发展史（扩展）嵌入式系统的发展史（扩展）嵌入式系统的发展史（扩展）单片机到底是不是嵌入式是系统呢？嵌入式系统与通用计算机的区别通用计算机系统采用标准化和模块化的技术，其技术要求是高速、海量的信息处理，技术发展方向是处理速度、总线宽度和存储容量的无限提升。嵌入式系统常采用针对化较强的专用化设计，技术要求是满足具体应用，技术发展方向是在保证应用系统的技术要求和可靠性的前提下，尽可能减小成本、体积与功耗。二、嵌入式处理器分类：★嵌入式微处理器MPU(EmbeddedMicroProcessorUnit)★嵌入式微控制器MCU（MicroControllerUnit）★嵌入式DSP处理器DSPEDSP(EmbeddedDigitalSignalProcessor)★嵌入式片上系统SOC(SystemOnChip) ★嵌入式可编程片上系统SOPC(SystemOnProgrammableChip)

嵌入式微处理器就是由通用计算机的CPU演变而来。可以认为是“增强型”通用微处理器。特点:功能和微处理器基本一样,是具有32位以上的处理器,具有较高的性能.具有体积小,功耗少,成本低,可靠性高的特点.有的可提供工业级应用.流行的嵌入式微处理器:ARM/Strong(ARM公司)PowerPC(MOTOROL公司)68000(MOTOROL公司)MIPS(MIPS公司)嵌入式微处理器（MPU）

嵌入式微控制器就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一块芯片中,芯片内部集成ROM/EPROM,RAM,总线,总线逻辑,定时/计数器,Watchdog,I/O,串行口等各种必要功能和外设.特点：一个系列的微控制器具有多种衍生产品;单片化,体积大大减小,功耗和成本降低,可靠性提高；是目前嵌入式工业的主流,约占嵌入式系统70%的份额;多是8位和16位处理器流行的嵌入式微控制器通用系列:8051,MCS251,MCS-96/196/296半通用系列:支持I2C,CANBUS及众多专用MCU和兼容系列嵌入式微控制器（MCU）

嵌入式DSP是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，具有很高的编译效率和指令执行速度。应用领域：数字滤波频谱分析FFT流行的嵌入式DSPTMS320C2000系列（TI）MCS-296（Intel）嵌入式DSP

嵌入式SoC是追求产品系统最大包容的集成器件。绝大多数系统构件都在一个系统芯片内部。

特点：结构简洁体积小、功耗小可靠性高设计生产效率高

流行的SoCSmartXA（Philips）嵌入式SoC

嵌入式SOPC是用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上。它是片上系统（SOC），即由单个芯片完成整个系统的主要逻辑功能；它是可编程系统。特点：采用超深亚微米工艺技术使用一个以上的嵌入式处理器/DSP设计方式灵活可裁减、可扩充、可升级软硬件在系统可编程的功能。

嵌入式SOPC三、嵌入式操作系统

嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台.嵌入式系统的出现,解决了嵌入式软件开发标准化的难题。嵌入式系统具有操作系统的最基本的功能：进程调度内存管理（没有虚拟内存的管理）设备管理文件管理操作系统接口(API调用)

中断管理嵌入式操作系统具有的特点:系统可裁减,可配置.系统具备网络支持功能系统具有一定的实时性µC/OS-II：免费、面向中小型嵌入式系统应用。Vxworks：美国WindRiver公司于1983年开发，具有可靠、实时、可裁减特性。WinCE：它是微软针对个人电脑以外的电脑产品所研发的嵌入式操作系统，而CE则为Customer

Embedded的缩写。µCLinux：uclinux是一个源码开放的操作系统，面向没有MMU的硬件平台。PalmOS：Com公司产品，在PDA市场占据很大份额，具有开放的操作系统应用程序接口(API)，可让用户灵活方便地定制操作系统。Linux:一个开源的操作系统几种主流的嵌入式操作系统：塞班系统

Symbian操作系统是Symbian公司为手机而设计的操作系统，它包含联合的数据库、使用者界面架构和公共工具的参考实现，它的前身是Psion的EPOC。Symbian操作系统的前身是英国宝意昂公司（Psion）的EPOC操作系统，而EPOC是ElectronicPieceofCheese取第一个字母而来的，其原意为"使用电子产品时可以像吃乳酪一样简单"，这就是它在设计时所坚持的理念。Symbian是第一个支持Java的SmartPhone平台。30Android系统Android一词的本义指“机器人”，是Google于2007年11月5