第一章 嵌入式系统概论

嵌入式系统应用李刚ligang6867@163.com北京科技大学信息工程学院参考书嵌入式计算机系统设计原理，computersascomponents,principlesofembeddedcomputingsystemdesign,waynewolf,机械工业出版社，2002ARM嵌入式处理器结构与应用基础，马忠梅等，北航出版社，2002嵌入式实时操作系统VxWorks及其开发环境Tornado，孔祥营等，中国电力出版社，2002参考文献嵌入式系统开发圣经，探矽工作室，中国青年出版社，2002嵌入式Linux系统设计与应用.王学龙.清华大学出版社，2001年UC/OS-II－源代码公开的实时嵌入式操作系统.邵贝贝.中国电力出版社，2001可编程逻辑器件及设计理念,www.X计算机系统应用领域服务器利润最大的市场个人电脑最广阔的市场嵌入式系统潜力最大的市场计算机系统PCLaptopMainframeServer移动电脑(PDA)手机其它，MP3播放机、数码相机……第一章、嵌入式系统概论嵌入在电子系统/设备内部的计算系统任何包含一个或多个专用计算机、微处理器或微控制器的电子系统/设备能执行特定功能的计算机硬件和软件的结合体(微软)完成某一特定功能、或是使用某一特定嵌入式应用软件的计算机或计算装置。广义定义：任何一个非计算机的计算系统1.嵌入式系统嵌入式系统核心—嵌入式微处理器(EMPU)实时多任务存储区保护可扩展的处理器结构低功耗

2001年嵌入式系统国际会议年会JimTurley报告中，统计得到PC数量只占CPU总耗量的0.1%。

1.1计算机工业分类以往计算机分类：大型计算机、中型机、小型机和微计算机目前计算机分类：超级计算机，大型计算机、工作站、微计算机、亚微计算机亚微计算机(嵌入式计算机)是以嵌入式系统形式隐藏在各种电子装置、产品和系统中。英国“电机工程师学会”定义:

“嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或甚至工厂操作的装置”通常执行特定功能以微电脑和外围构成核心严格的时序和稳定性要求全自动操作循环1.2嵌入式系统定义较为规范定义1:

以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统较为规范定义2:

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术与各行业具体应用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。1.3嵌入式系统产业特点

嵌入式系统产业是无法垄断、高度分散的产业PC由WINTEL垄断嵌入式系统产业基础是以应用为核心的“芯片”设计和面向应用的软件产品开发。嵌入式系统产品特征面向用户、面向产品、面向应用升级换代和具体产品同步，具有较长生命周期软件和硬件结合紧密嵌入式处理器的发展体现出稳定性普通处理器18月嵌入式处理器8~10年软件要求固化存储软件代码高质量、高可靠性操作系统软件(OS)高实时性多任务操作系统嵌入式系统软件特征据CCID2003年数据显示，2000年嵌入式系统软件市场规模为70.33亿元，2001年为95.43亿元，2002年118.56亿元，三年平均增长38.85%；2002年，中国软件市场为345.0亿元，嵌入式软件约占软件总市场的34.37％。数据统计2004年，软件统计数据为：

1).套装软件共计478亿元，其中，系统软件89亿元(操作系统44.19亿元、数据库管理系统20.06亿元、支撑软件25.71亿元)、中间件软件6.98亿元、应用软件304.53亿元

2).嵌入式软件（673.62亿元）

3).另外软件服务（937.48亿元）数据统计嵌入式系统开发环境

通用计算机具有完善的人机接口界面；嵌入式系统本身不具备自主开发能力；嵌入式系统开发环境一般是基于通用计算机的软硬件设备及各种逻辑分析仪、示波器等。嵌入式系统软件开发平台—RTOS通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API)，但一

般不是实时的；嵌入式系统应用程序可以没有操作系统而直接在嵌入式芯片上运行；为保证系统程序实时性、可靠性，减少系统开发时间，保障系统软件质量，需选配RTOS。嵌入式系统开发人员计算机或电子工程相关专业人士；了解行业应用需求；熟练掌握开发工具。1.4嵌入式系统组成2.嵌入式系统应用领域信息家电机顶盒、掌上电脑(PDA)、DVD、MP3、MP4数码相机、数码摄像机、数字电视、WebTV、智能冰箱、网络空调、家庭网关、智能家用电器、嵌入式视频服务器、车载导航器系统等嵌入式视频服务器数码多媒体产品数字家庭信息家电通信市场电话交换系统、网络电话电缆系统卫星和全球定位系统（L3D）数据交换设备移动电话PDA等等PDA应用领域通讯产品工业领域污水处理及监测系统发电站和电力传输系统控制系统及开发、维护和测试工具石油提炼和相关贮运设施、建筑设备计算机辅助制造系统能源控制系统、核电站机器人系统等商业和金融领域自动柜员机信用卡系统售货端系统安全系统等办公设备电话系统传真系统复印机计时系统照相机和摄象机交通运输领域航空、铁路、公路运输系统航空管理、雷达系统交通指挥系统停车系统、售票系统乘客信息系统检票系统行李处理系统应急设备等智能建筑领域电力供应、备用电源、发电机；火警控制系统；供热和通风系统；电梯和升降系统；车库管理、安保系统、电子门锁系统；楼宇管理系统，闭路监控系统；电子保险柜、职能报警系统等。医疗电子领域心电监测系统心脏除颤器心脏起搏器患者信息监视系统理疗控制系统电磁成像系统等医疗影像网络PACS医学影像采集和数字化图像存储和管理医学图像高速传输图像数字化处理和重现图像信息与其他信息PACS系统主要功能医学影像实时采集

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