嵌入式系统概述(浙江大学).ppt

嵌入式系统案例分析：嵌入式视频服务器 无需使用完整的计算机 需要的功能分析 音视频采集，压缩 网络功能 存储 硬件系统 处理器 存储器 外存 采集设备 网卡 软件系统 视频采集、压缩、传输 网络交互 移动警务协同工作系统 移动警务协同工作系统：信息流 移动警务协同工作系统：数据平台 移动警务协同工作系统：现场实时 移动警务协同工作系统：现场处理 嵌入式移动数据库 下一次讨论课 题目： 嵌入式软件发展现状调研及发展趋势讨论 调研领域： 推荐：手机、汽车电子、iTV 可以不限于以上领域 讨论形式 分组调研 准备5～10钟PPT 计入成绩，不同任务不同积分 组长 编写 报告 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 嵌入式系统处理核心 晶体管逻辑电路 中小规模IC逻辑电路 大规模IC逻辑电路 微处理器 DSP 单片机 FPGA技术 ASIC SOC 演 化 嵌入式处理器 嵌入式微控制器 （MCU） 嵌入式DSP处理器 （DSP） 嵌入式微处理器 （MPU） 嵌入式片上系统（System On Chip） 嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit，EMPU） 以通用处理器（CPU）为基础。将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的功能；外接电路必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件；Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等 嵌入式微控制器（Microcontroller Unit，MCU） 嵌入式微控制器又称单片机，是将整个计算机系统浓缩集成到一块芯片中。一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash、RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。8051、P51XA、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16 嵌入式DSP处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP） 嵌入式DSP处理器有两个发展来源，一是DSP处理器经过单片化、EMC改造、增加片上外设成为嵌入式DSP处理器，TI的TMS320C2000/C5000等属于此范畴；二是在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器，例如Intel的MCS-296和Infineon(Siemens)的TriCore。 嵌入式片上系统（System On Chip） 嵌入式处理核实例 电子温度计——无处理器 数字温度计-LSI、VLSI 太阳能温度控制器计-单片机 红外成像仪-嵌入式微处理器 外围硬件设备（1/2） 片外总线：连接系统各个部件，进行互连和传输信息的信号线。 ESIA总线、SCSI总线、PCI总线 AMBA总线：ARM研发的总线规范 专用总线 CompactPCI总线：工业控制 CAN总线：汽车电子总线 1553B总线：航空工业总线 电子盘：采用flash芯片存储数据，体积小、功耗低、抗震 DOC：Disk on Chip DOM：IDE电子盘 CF：CompactFlash SM：Smart Media MS：Memory Stick SSD：RAID方式的FLASH 外围硬件设备（2/2） I/O设备 A/D、D/A 中断控制器 UART LCD 通讯设备 有线通讯：IEEE1394、USB 无线通讯：IrDA、Bluetooth、802.11b/g 嵌入式操作系统 嵌入式Linux Windows CE Symbian Android uC/OS-II VxWorks iOS QNX, Palm OS, LynxOS… 嵌入式实时操作系统 典型的嵌入式实时操作系统（RTOS） 近200种操作系统，VxWorks、QNX、WinCE、PalmOS 面向SOC的操作系统：Symbian的Epoc、Express Logic的ThreadX、ATI的Nucleus 开放源码的操作系统：Linux系列、uC/OS 典型性能指标 内核大小：几K～几百K； 调度时间片：1ms； 实时任务响应时间：20～40微妙 一般任务响应时间：20微妙～几百毫秒 混合编程模式 嵌入式软件经常需要直接控制外设、进行寄存器操作等，因而较多使用高级语言、汇编语言混合编程： 嵌入式汇编 直接汇编调用 汇编调用C语言 固定内存地址访问 嵌入式系统经常要求去访问某特定的内存位置，如： unsigned short x; unsigned short *io_regs; io_regs = (unsigned sho