微处理器系统结构与嵌入式系统-第一章-概述解读.ppt

Moore定律 微处理器内晶体管集成度每18个月翻一番 Bell定律 如果保持计算能力不变，微处理器的价格每18个月减少一半； 每10年会有一类新的计算设备诞生：巨型机、小型机、工作站、PC到PDA的演变、新一代计算设备…… Gilder定律 未来25年（1996年预言）里，主干网的带宽将每6个月增加一倍； Metcalfe定律 网络价值同网络用户数的平方成正比； * * / 53 * * / 53 什么是集成电路？ 集成电路两个重要标志 集成规模 特征尺寸 SoC: 在一个微电子芯片上将信息的采集、传输、存储和处理等功能集成在一起 系统级芯片 (SOC) 技术 系统知识 (硬件与软件) 电路设计知识 (DAC、ADC 等) 制造工艺知识(90nm, 65nm, 45nm) 晶圆工艺知识(300mm 晶圆) A/D A/D 数字射频处理器 数字滤波与控制 混合信号处理器 数字 基带 混合信号处理器 支撑技术 软硬件协同设计设计及验证技术 IP核生成和复用技术 超深亚微米工艺及纳米IC设计技术 * * / 53 嵌入式系统是一门交叉学科，涉及计算机、微电子、网络、通信、信号处理、传感器等诸多领域。 随着现代微电子技术、微机电系统MEMS、片上系统SoC、纳米材料、无线通信技术、信号处理技术、计算机网络技术等的进步以及互联网的迅猛发展，嵌入式系统向集成化、微型化，智能化、网络化方向发展。 * * / 53 * * / 53 IEEE定义 devices used to control, monitor，or assist the operation equipment , machinery or plants 国内普遍认同的定义 以各种形态嵌入到对象体系中的专用计算机系统 芯片级（MCU、SoC） 板级（单板、模块） 设备级（工控机） * * / 53 以应用为中心 软、硬件可裁剪 对体积、功耗、实时性、可靠性、功能、成本等有严格约束 * * / 53 硬件 软件 开发系统 嵌入式处理器 存储器系统 外部接口 EMPU EMCU EDSP ESoC EPSoC 程序ROM 数据RAM 参数EEPROM NVRAM 并行接口 串行接口 音视频接口网络接口 嵌入式操作系统 应用软件 VxWorks μc/OS Windows CE 嵌入式Linux 编译器 链接器 调试器 集成软件环境 硬件工具 仿真器 编程器 在线调试工具 外围设备 键盘 LCD 存储设备 音频设备 专用设备 * * / 53 * * / 53 网络化、支持分布式计算 可编程、可在线更新 集成度提高、SoC/NoC 开发平台的完备化 友好的人机界面 …… */32 */30 * * / 53 1. 信息的表示：各种编码 2. 数据的类型 位（Bit） 、字节（Byte）、字（Word）、双字（Doubleword）、 四字（Quardword） 1 bit=1个二进制位 1 Byte=8 bit 1 Word=2 Byte 1 Doubleword=2 Word=4 Byte 1 Quardword=4 Word …0111111011110000bit(1B) Byte(53H) Word(F053H) Doubleword (7EACF053H) 低字节 高字节 高字 低字 1.2 1.8 1.9 1.10 2.2 作业：2、3、5、8 思考：4、6、9 现代社会发展和科学技术进步对新计算工具提出了强烈的需求。此外，军事和战争的需要也是一个重要因素。研究开发ENIAC计算机的目的是为军事服务，主要是为了计算弹道表。随着ENIAC的诞生，人类历史上计算工具的一个新时代开始了 * 今天，世界上每卖出的一百片处理器芯片中只有2片用于PC机制造，其余的98片都被“嵌入到”各类应用产品 * 今天，世界上每卖出的一百片处理器芯片中只有2片用于PC机制造，其余的98片都被“嵌入到”各类应用产品 * * 今天，世界上每卖出的一百片处理器芯片中只有2片用于PC机制造，其余的98片都被“嵌入到”各类应用产品 第一定律：“摩尔定律”(Moore’s Law)：微处理器的速度每18个月翻一番。 美国人高登?摩尔提出摩尔定律，即微处理器的速度每18个月翻一翻。这意味着同等价位的微处理器速度会变得越来越快，同等速度的微处理器会变得越来越便宜。近年来，也有专业人士已经意识到，要使晶体管更加微小，摩尔定律将会遇到不可逾越的障碍，传统的硅芯片计算机总有一天要遭遇极限。 第二定律“贝尔定律”(Bell’s Law)：微处理器的价格和体积