《嵌入式理论》PPT课件.ppt

1、嵌 入 式 系 统 基 础,第0章、本门课要求 一、考核方法 二、课堂要求 三、课程说明 四、课程目标,一、考核方法 1、平时成绩 （共10分） a. 作业 b. 课堂测验、课堂表现 c. 课堂提问 d. 课堂笔记 2、实验成绩（共20分） 预习报告、实验报告、课堂实验表现 3、期末考试（共70分）,二、课程说明 1、理论课加实验课，48学时 （理论30学时，实验18学时），共3学分。 2、专业核心课 具备良好的C语言编程， 微机系统与接口两门课的基础。 3、课程重点，如何学好本门课。 （以理论联系实验内容为考核重点） 4、参考教材 嵌入式系统原理与接口技术 贾智平 清华大学出版社 嵌入式系统

2、开发与应用教程 田泽 航空航天大学出版社 ARM嵌入式系统基础教程 周立功 航空航天大学出版社,四、课程目标 1. 提高C语言编程能力（） 2. 学会使用实时操作系统（ucosII），了解多任务（） 3. 了解嵌入式软件开发流程（ADS1.2）（） 4. 掌握基本嵌入式硬件知识（） 5. 独立或合作开发出嵌入式应用软件（） 6. 掌握嵌入式软件编程（） 7. 掌握硬件设计知识（） 8.成为嵌入式系统设计高手（）,第1章 嵌入式系统概述,为什么要学习 嵌入式系统？,（一）、应用广,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,消费电子,电子

3、商务,网络,工业控制,（二）、市场增长快,（三）、就业前景好 1. 人才市场需求潜力大 中国具有世界最大嵌入式技术市场，嵌入式技术将无处不在 。（大连本地也很好） 2. 嵌入式系统开发人员： 门槛高，竞争相对温和 工作相对轻松 薪水较高 3. 软件开发人员： 门槛底，竞争激烈 工作比较辛苦 薪水不高（软件蓝领）,什么是嵌入式系统？,1.1 嵌入式系统的概念 1.1.1 嵌入式系统的感性认识 a）智能布娃娃 b）智能洗衣机 c）智能仪表 d）智能手机,嵌入式系统（Embeded System），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、

4、功耗等有严格要求的专用计算机系统。,1.1.2 嵌入式系统的定义,1.1.3 嵌入式系统的组成,微 处 理 器,存 储 器,I/O设备接口,应 用 程 序,驱 动 程 序,系 统 软 件,1. 嵌入式系统的硬件,嵌入式系统的硬件一般由嵌入式处理器、存储器、外围电路、外部设备组成。,2. 软件组成,1）应用软件：OFFICE；播放器 2）系统软件： 操作系统； 文件系统 3）驱动程序： LCD驱动； 串口驱动； 网卡驱动,1.1.4 嵌入式系统的特点,（1）微处理器体积小、低功耗、成本低； （2）操作系统内核小； （3）专用性强； （4）系统精简、效率高； （5）实时性要求高； （6）多任务的操

5、作系统； （7）专用的开发环境。,1.2 嵌入式微处理器,MPU（嵌入式微处理器）： 32、64位,MCU（嵌入式微控制器）： 4、8、16位，单片机,DSP：数字信号处理器,SOC：片上系统,1.2.1 嵌入式微处理器的类型,1.2.2 嵌入式微处理器的选型 微处理器的类型 微处理器的内核 微处理器的性能指标 特殊要求,1.3 嵌入式操作系统 1.3.1 操作系统 操作系统（OS，Operation System）是一组计算机程序的集合，它被用来控制和管理计算机的硬件和软件资源，并为用户提供方便的应用接口。 功能包括： 1. 多任务管理 2. 存储器管理 3. 设备管理 4. 文件管理,1.

6、3.2 嵌入式操作系统的特点 嵌入式操作系统（EOS，Embedded Operation System）是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来。 特点包括： 1. 微型化 2. 可裁剪性 3. 实时性 4. 高可靠性 5. 可移植性 6. 外设接口的统一性,VxWorks 目前较好的商业操作系统 Linux 当今最重要开源免费操作系统 uCOS-II 最适合学习的操作系统 WinCE 微软开发的一个Windows兼容 操作系统,1.3.3 常见的实时嵌入式操作系统,应用需求 嵌入式微处理器的支持 开发工具 价格,1.3.4 嵌入式操作系统的选择,1

7、.4 嵌入式应用软件开发,1.4.1 嵌入式应用软件开发的特点,1、资源有限，软件较小，几MB 2、开发有难度，硬件资源以及 时间空间受限 3、实时性、可靠性高 4、程序固化,特 点,1.4.2 嵌入式软件体系结构,软 件 分 类,1、无操作系统,2、有操作系统：可靠、高效、方便移植,循环轮转方式，,前后台系统,1. 无操作系统时软件的具体结构有：,1）循环轮询： 程序依次检查系统的每个输入条件，一旦条件成 立就进行相应的处理，反复循环。典型程序为： Initialize(); while(1) if(condition_1) action_1(); if(condition_2) actio

8、n_2(); if(condition_n) acition_n(); ,2）事件驱动（前后台方式）： 在这种结构中，应用程序是一个无限循环，循环中 调用相应的函数完成相应操作，这部分可以看成后 台行为。利用中断服务程序处理事件，这部分可看 成前台行为。 后台也可以叫做任务级，前台也叫中断级。,事件驱动软件的典型结构为：,Initialize( ); /含开放中断 while(1) task1( ); task2( ); taskn( ); ,IRS1( ) /中断服务程序,IRS2( ),2. 有操作系统的情形,硬件,板级初始化,设备驱动层,以太网驱动,串口驱动,LCD驱动,键盘驱动,操作系统层,中间件层,应用软件层,TCP/IP网络系统,文件系统,内核,嵌入式GUI,面向领域的各种中间标准化的软件,用户应用程序,(1) 数字化社区 (2) 汽车电子 (3) 工业控制 远程监控网络 (5) 机器人,1.5 嵌入式系统的应用,数码照相机,MP3随身听,机器人,嵌入式系统的应用数字化社区,（18个嵌入式控制模块） CAN总线网络,嵌入式系统的