嵌入式系统及其应用分析报告.ppt

嵌入式系统设计 主讲教师：毕宏彦 * Email:hybi@mail.xjtu.edu.cn 主讲 毕宏彦 第 1 讲 嵌入式系统及其电路的开发设计 本讲内容 学习本课程的意义 本课程内容概述 计算机技术的发展 计算机应用概览 学习本课程的意义 本课程内容概述 计算机技术的发展 计算机应用概览 本讲内容 学习本课程的意义 1、随着技术的高速发展，计算机成为所有研究设计工作的必备工具，研究生将是高层次的研究设计人员，你们未来的工作主要是研究设计，因此离不开计算机这种基本工具。所以必须学习了解计算机技术。 2、对于工科方向的研究生，对控制技术的了解和掌握也是很重要的方面。而现代各类控制器的核心器件就是计算机，因此学习了解计算机测控技术的相关知识就必不可少。 3、西方国家在计算机技术领域对我国必威体育官网网址，当然人家也是要保护自己的知识产权，无可厚非。但是由于他们握有这种具有核心竞争力的技术，他们就靠这个在军事装备、科学研究、IT产业、工业、医疗等领域占领制高点，领导技术发展的潮流；以其高科技的产品赢取大量外汇从而占领经济的制高点；而把高能耗、高资源消耗、高污染的制造业例如炼钢、轮船船身制造、飞机机体制造、汽车车体制造、火车车体制造等放到中国等国家，大量消耗我国有限的资源，损害我国的可持续发展能力，保护他们的资源，保持他们可持续发展的能力。因此，为了我们国家的长久利益，提升我们在计算机领域的技术水平势在必行。 嵌入式系统定义、特点 嵌入式系统定义：用于仪器、设备、装置或生产线测量与控制的计算机系统称为嵌入式系统。 嵌入式系统与普通计算机系统的主要区别是：以测量控制为主要任务，对输入输出能力、抗干扰能力要求高。对运算速度要求不是很高。而普通计算机要求速度越高越好。其它能力要求则不是很高。 这就形成了两大类计算机产品: 一类是用于控制的计算机 另一类是用于数值计算的计算机 一般来讲，嵌入式系统是以应用为中心，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、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式系统的应用得到了广泛的发展，嵌入式系统已经应用到了信息家电、手持机、环境监测、工业控制等各个领域。 嵌入式系统特点 嵌入式系统特点 装有嵌入式系统的装置或设备很多，例如飞机、舰船、火车、汽车、工厂的数控机床、加工中心、自动生产线、各类机器人、各种家用电器、电控玩具、电子医疗仪器、导弹、雷达，各类检测设备、通信设备(交换机、基站、手机)等等。 普通计算机以计算为目标，结构简单，品种较少。分为大、中、小、微4种系列，发展最快的是微型机。 嵌入式系统计算机以测控为目标，结构复杂，品种繁多，包括了从微机到单片机的所有计算机种类，功能多样化。 本讲内容 学习本课程的意义 本课程内容概述 计算机技术的发展 计算机应用概览 微机硬件与系统 解剖麻雀－单片微型计算机(8位16位32位单片机学习) 计算机通信技术 计算机数据采集技术 电路设计相关技术 本课程基本内容嵌入式系统(计算机测控系统) 本讲内容 学习本课程的意义 本课程内容概述 计算机技术的发展 计算机应用概览 计算机的发展，微机和微控制器 计算机是人类文明史上最重要的发明之一，是人类在生产实践和科学研究中所创造的最有价值的工具，是人类智慧的结晶。 计算机按运算速度和规模，分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机，以及各类微控制器(单片微型计算机简称单片机)。 微型机发展快，用量很大。微控制器也发展迅速，用量相当大。 目前微型计算机的发展，以三个方面的技术为主线，一是用于数值计算和信息处理的PC机微处理器及其外围芯片的技术研究，二是品种繁多的8位单片微控制器与数字信号处理器DSP及32位微控制器ARM的研究，三是工业控制计算机(工业PC)与可编程序控制器PCC/PLC技术研究。 微控制器的发展，主要集中在各类单片机（8位机、DSP、ARM）的技术发展方面，将更多的功能加入到单片机中，或者简化单片机使其成为某些专用的功能简单、体积小巧的单片机。 * 工控机示意图 西门子工控机 研华工控机 * 工业PC的结构 工业控制机的典型结构如下图所示，主要有以下几部分组成。 工控机典型结构图 ①全钢机箱 ②无源底板 ③工业电源 ④CPU卡 ⑤其他配件 * CPU板 * 无源底板 8051开发板 ARM开发板 本讲内容 学习本课程的意义 本课程内容概述 计算机技术的发展 计算机应用概览 计算机应用概览