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嵌入式系统简介Introduction to Embedded　System 南开大学 孙凤池 Mar. 12, 2007 报告内容 认识嵌入式技术 嵌入式技术的起源 嵌入式技术的现状 嵌入式系统的开发 WinCE系统开发 展望与总结 认识嵌入式技术 丰富多彩的嵌入式产品 无处不在的嵌入式技术 嵌入式系统的概念 嵌入式系统的特点 嵌入式系统的结构 丰富多彩的嵌入式产品 无处不在的嵌入式技术 消费电子：数码相机、MP3、游戏机等 信息家电：数字电视、机顶盒 智能电器：能上网的冰箱、空调、洗衣机等 通信设备：手机、IP电话、网络设备等 便携设备：PDA、数据采集、测试装置等 工业设备: 数控设备、过程工业控制设备 商业金融：售货机、收款机、取款机等 汽车电子：智能化汽车 航空航天：飞行器控制、外星探测器 医疗设备：CT机，电子血压计等 交通管理：GPS导航、智能监控设施 军事领域：武器控制、车载电子设备等 嵌入式系统的概念 定义：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 与通用计算机系统的不同：嵌入式系统是不同于常见计算机系统的一种计算机系统，它不以独立设备的物理形态出现，嵌入式系统的部件根据主体设备及其应用的需要，嵌入在主体设备内部，发挥着运算、处理、存储及控制的作用，是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。 嵌入式系统的结构 从体系结构来看，嵌入式系统包括两部分： 1）嵌入式处理器为中心的嵌入式硬件系统； 2）由嵌入式操作系统和用户应用程序组成的嵌入式软件系统。 注意： 与传统的嵌入式控制系统相比，现在的嵌入式系统，强调“系统”---指的是嵌入式操作系统。 嵌入式系统的特点 嵌入式系统是多学科融合的结果：计算机、电子、半导体、通信、控制等； 嵌入式系统通常是面向用户、面向产品、面向特定应用，开发人员很可能是各个应用领域的专家； 产品具有较长的生命周期； 软件固化存储，OS内核小，OS和应用程序的区分不明显； 需要另外的开发工具和环境：宿主机+目标机的开发方式/集成开发环境； 报告内容 认识嵌入式技术 嵌入式技术的起源 嵌入式技术的现状 嵌入式系统的开发 WinCE系统开发 展望与总结 嵌入式技术的起源 早期的嵌入式技术 嵌入式操作系统的出现 采用嵌入式操作系统的优点 早期的嵌入式技术 微处理器--单板机--单片机、DSP等 早期的嵌入式应用大都不采用操作系统，只是为了实现某些特定功能，使用一个简单的循环控制程序对外界的控制请求进行处理。 问题： 不利于扩展新功能； 加入网络协议栈比较麻烦； 应用程序移植性差； 嵌入式操作系统的出现 随着嵌入式系统的功能要求日益复杂，硬件功能越来越强大，使用操作系统是必须的，并且可能的； C语言被广泛用于嵌入式操作系统开发； 从20世纪80年代开始，出现了各种各样；商用嵌入式操作系统，大多为专用系统开发，从而形成了目前多种嵌入式操作系统并存的局面； 嵌入式操作系统的功能包括：任务管理、存储管理、时钟管理、进程间通信与同步、设备管理、文件系统、图形界面、网络接口等。 采用嵌入式操作系统的优点 在嵌入式应用中使用操作系统，可以把复杂的应用分解成多个任务，简化了应用系统软件的设计； 程序的设计和扩展变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能； 使控制系统的实时性得到保证； 通过有效的系统服务，嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用； 良好的多任务设计，有助于提高系统的稳定性和可靠性. 报告内容 认识嵌入式技术 嵌入式技术的起源 嵌入式技术的现状 嵌入式系统的开发 WinCE系统开发 展望与总结 嵌入式技术的现状 嵌入式微处理器发展现状 嵌入式操作系统发展现状 嵌入式技术市场现状 嵌入式微处理器现状 由于嵌入式系统应用环境比较特殊，因而嵌入式微处理器在对实时系统的支持能力、工作温度、电磁兼容性、功耗、可靠性方面的要求较通用微处理器更高；但嵌入式微处理器在基本功能方面与通用微处理器类似. 嵌入式处理器分类 五种主流的嵌入式微处理器体系 ARM／Xscale MIPS IBM的Power PC INTEL的X86 Motorola的 68000(68K) 嵌入式操作系统的发展现状 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备管理、网络通信、图形界面、文件系统等模块； 嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，能够有效管理越来越复杂的系统资源； 能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来； 能够提供库函数、驱动程序、工具集以及一些典型应用程序。 嵌入式操作系统可以分为两类： 面向控制、通信等领域的