《129949517124531250第一章嵌入式系统概述.ppt

联系方法 课程目的 基于ARM微处理器的嵌入式硬件平台 嵌入式操作系统（Linux） 嵌入式软硬件系统开发技术 需要的基础知识 先导课程 计算机操作系统 微机原理 C/C＋＋语言 需要了解的基础知识 了解操作系统、单片机和微机原理的基本概念，能够熟练使用C/C＋＋语言。 掌握一种学习方法--理论学习和实践并重 学习嵌入式软硬件系统的基本概念、基本原理和设计方法 获得嵌入式开发设计的实践经验 获得学分 为未来职场的发展奠定技术基础 1. 马忠梅.ARMLinux嵌入式系统教程.北京航空航天大学出版社,2004,9 2. 石秀民，魏洪兴编著. 嵌入式系统原理与应用——基于XScale与Linux. 北京：北京航空航天大学出版社，2007 3. Jean J.Labrosse.邵贝贝(译)嵌入式实时操作系统UC/OS-II.北京航空航天大学出版社, 2003,5 4. 邱铁.ARM嵌入式系统结构与编程.清华大学出版社，2009 考核方式 平时作业和表现（占10%）+实验（占20%）+考试（70%） 嵌入式系统简介 计算机系统的三大领域 服务器市场 功能强 利润最大的市场 可用性强 可扩展性 桌面市场 最广阔的市场 嵌入式市场 潜力最大的市场 嵌入式系统简介 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) 是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中 嵌入式系统简介 IEEE定义 嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作的机器、设备或装置”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 嵌入式系统简介 国内定义 嵌入到对象体系中的专用计算机系统。 嵌入式系统的3个基本要素 嵌入性 专用性 计算机系统 嵌入式系统简介 一般定义 以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪,满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。 是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统。（技术角度） 嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。（系统角度） 广义定义 任何一个非通用计算机的计算系统 嵌入式系统简介 广义上讲，凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片机和DSP系统。这些系统在完成较为单一的专业功能时具有简洁高效的特点。但由于他们没有操作系统，管理系统硬件和软件的能力有限，在实现复杂多任务功能时，往往困难重重，甚至无法实现。 从狭义上讲，我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己操作系统，具有特定功能，用于特定场合的嵌入式系统。本课程中的嵌入式系统是指狭义上的嵌入式系统。 嵌入式系统简介 特点 功耗限制 嵌入式系统中，尤其是在用电池供电的嵌入式系统中，这是一个主要考虑的因素。大耗电量直接影响到硬件费用，并影响电源寿命以及带来散热问题。 低成本 包含硬件成本和软件成本。硬件成本主要决定于所使用的微处理器、所需的内存及相应的外围芯片；软件成本通常难于预测，但一个好的设计方法有利于降低软件成本。 多速率 系统同时运行多个实时性任务，系统必须同时控制这些动作，但这些动作有些速度慢，有些速度快。 环境相关性 嵌入式系统不是独立的，而是与其被嵌入的设备紧密相关联。 嵌入式系统简介 特点 系统内核小 由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。 比如ENEA公司的OSE实时OS，内核只有5K，而Windows的内核则要大得多。 专用性强 嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。 同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。 嵌入式系统简介 特点 不可垄断性 PC有intel垄断 嵌入式系统工业的基础是以应用为中心的“芯片”设计和面向应用的软件产品开发。 产品相对稳定性 普通处理器一般18月 嵌入式处理器8－10年 嵌入式系统简介 实时性 实时性的本质是任务处理所化费时间的可预测性，即任务需要在规定的时限内完成。 任务执行的时间可以根据系统的软硬件的信息而进行确定性的预测。也就是说，如果硬件可以做这件工作，那么基于实时操作系统的软件将可以确定性的做这件工作。 实时系统 实时系统的正确性依赖于运行结果的逻辑正确性和运行结果产生的时间正确性，即实时系统必须在规定的时间范围内正确地响应外部物理过程的变化。