嵌入式系统开发基础-找源代码程序员.PPT

第一章 嵌入式系统开发基础 本章介绍了嵌入式系统开发的基础知识，从嵌入式计算机的历史由来、嵌入式系统的定义、嵌入式系统的基本特点、嵌入式系统的分类及应用、嵌入式系统软硬件各部分组成、嵌入式系统的开发流程、嵌入式技术的发展趋势等方面进行了介绍，涉及到嵌入式系统开发的基本内容，使读者系统地建立起的嵌入式系统整体概念。 本章主要内容有 1.1 嵌入式系统基本概念 1.1.1 嵌入式计算机 1.1.2 嵌入式系统的概念 1.1.3 嵌入式系统的特点 1.1.4 嵌入式系统的分类 1.1.5 嵌入式系统的应用范围 1.1.6 嵌入式技术是中国IT发展的难得机遇 1.1.1嵌入式计算机 在电子计算机发展的初期，计算机一直是“供养”在特殊的机房中的大型、昂贵的专用设备，主要是实现一些特殊的数值计算。 直到20世纪70年代微处理器的出现，计算机应用才出现了历史性的变化。这也使计算机摘掉神圣的光环走下了神坛，步入平民化的时代。 同时微处理器表现出的智能化水平引起了设备制造、机电控制等专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个控制对象的体系中，实现对象体系的智能化控制。 嵌入式计算机 微处理器的问世极大的促进了控制领域的发展，复杂的控制系统最初只是由简单的设备组成，以微处理器这样的部件作为主要的控制和反馈器件，极大的提高了系统的可控性和智能化。 经过发展，到80年代初微处理器及微控制器各自已发展为一个庞大的家族，以Intel公司x86为主流的应用于个人计算机PC的微处理器格局已形成。 为了区别于原有使用在PC的通用计算机，把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的微控制器的计算机，称作嵌入式计算机。 嵌入式计算机 因此，嵌入式计算机是诞生于微处理器发展时代; 早期嵌入式计算机是将一个计算机嵌入到一个具体应用的控制对象的体系中去，这些是嵌入式系统发展的起点。 这也标志着计算机进入了通用计算机与嵌入式计算机两大分支、并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机应用的高速发展并由此引发了计算机分类方式的变化。 1.1.2嵌入式系统的概念 传统的计算机分类是按照计算机的处理字长、体系结构、运算速度、结构规模、适用领域进行的，如通常所说的大型计算机、中型机、小型机和微型计算机，并以此标准来组织学科和产业分工，这种分类方法也沿袭了多年。 随着近20年来微电子技术、计算机技术和移动通信技术的迅速发展以及网络技术的广泛应用，实际情况已经产生了根本性的变化。例如在70年代末定义的微型计算机演变出来的个人计算机PC其处理速度已远远超过了当年对大、中、小型计算机的定义。 嵌入式系统的概念 随着计算机技术对其它行业的广泛渗透和与其它行业应用技术的相互结合，以应用为中心的分类方法变得似乎更加切合实际发展; 按计算机的嵌入式应用和非嵌入式应用将其分为通用计算机和嵌入式计算机。 而通用计算机具有一般计算机的基本标准形态，通过装配不同的应用软件，以基本雷同的面目出现并应用在社会的各个方面，其典型产品为PC； 嵌入式系统的概念 而非通用计算机的计算机－嵌入式计算机，则是非通用计算机形态的计算机应用，它是以作为嵌入式系统的核心部件的形式隐藏在各种装置、设备、产品和系统中。 因此嵌入式计算机是计算机技术发展中的一种计算机存在的形式，是从计算机技术的发展中分离出来的。 1.1.3嵌入式系统的特点 相比较而言国内的定义更全面一些，体现了嵌入式系统“嵌入”、“专用性”、“计算机”的基本要素和特征。 嵌入式系统是应用于特定环境下，针对特定用途来设计的系统，所以不同于通用计算机系统。 同样是计算机系统，嵌入式系统是针对具体应用设计的“专用系统”。 它的硬件和软件都必须高效率地设计、“量体裁衣”、去除冗余，力争在较少的资源上实现更高的性能。它与通用的计算机系统相比具有以下显著特点： 嵌入式系统的特点 具有较长的生命周期； 嵌入式系统的目标代码通常是固化在非易失性存储器（ROM，EPROM，EEPROM，FLASH）芯片中； 嵌入式系统使用的操作系统一般是实时操作系统（RTOS），系统有实时约束； 嵌入式系统需要专用开发工具和方法进行设计； 嵌入式微处理器通常包含专用调试电路； 嵌入式系统是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统； 嵌入式系统的特点 嵌入式系统通常是面向特定任务的，而不同于一般通用PC计算平台，是“专用”的计算机系统； 嵌入式系统运行环境差异很大； 嵌入式系统比通用PC系统资源少得多； 嵌入式系统“嵌入”到对象的体系中，对对象、环境和嵌入式系统自身具有严格的要求，一般的嵌入式系统具有低功耗、体积小、集成度高、成本低等特点； 建立完整的嵌入式系统的系统测试和可靠性评估体系，保证嵌入式系统高效、可