第一章嵌入式系统概述.pptVIP

嵌入式系统概论 嵌入式系统简介 嵌入式微处理器 ARM系列嵌入式微处理器介绍 嵌入式操作系统介绍 第一章应该掌握的内容 1、什么是嵌入式系统？ 2、嵌入式系统的发展历程。 3、嵌入式系统的硬件由哪些基本部分组成？各部分的功能如何？ 4、嵌入式软件体系包含哪几层？各层的功能？ 5、常用的嵌入式应用程序设计语言有哪几种？各自的应用场合如何划分？ 6、描述嵌入式系统的基本开发过程。 1.1嵌入式系统的应用领域 嵌入式系统的应用领域 嵌入式系统的产品 网络设备:交换机、路由器,MODEM?? 消费电子:手机、MP3、PDA 、可视电话、电视机顶盒、数字电视、数码照相机、数码摄像机、信息家电?? 办公设备:打印机、传真机、扫描仪?? 汽车电子:ABS(防死锁刹车系统)、供油喷射控制系统、车载GPS。 工业控制:各种自动控制设备 我们正步入一个崭新的“数字世界” 什么是嵌入式系统 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成:?? 嵌入式微处理器 外围硬件设备 嵌入式操作系统 特定的应用程序 嵌入式系统的特点 特点： ??应用的特定性和广泛性 ??实时性 ??复杂的算法 ??制造成本 ??功耗高?? 开发和调试、 ??可靠性 体积  嵌入式系统与PC的不同 一般专用于特定的任务，而PC是一个通用计算机。 使用多种类型的处理器和处理器体系结构。 及其关注成本 有实时约束 使用实时多任务操作系统 软件故障造成的后果比PC系统更严重 大多有功耗约束 经常在极端的环境下运行 系统资源比PC少的多 通常所有的目标代码存放在ROM中 需要专用工具和方法进行开发设计 嵌入式系统的数量远远超过PC 嵌入式系统的历史 20 世纪70 年代：单片机出现 嵌入式系统最初的应用是基于单片机。汽车，工业机器，通信装置等成千上万种产品通过内嵌电子装置获得更佳的使用性能。 20 世纪80 年代：嵌入式操作系统出现 商业嵌入式实时内核包含传统操作系统的特征，使得开发周期缩短，成本降低，效率提高促使嵌入式系统有了更为广阔的应用空间。 20 世纪90 年代：实时多任务操作系统 软件规模的不断上升，对实时性要求的提高，使得实时内核逐步发展为实时多任务操作系统，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。 1.2嵌入式系统的硬件基本结构 嵌入式处理器 支持实时多任务. 较短的中断响应时间 存储区保护功能 可扩展的处理器结构 较低的功耗 嵌入式DSP 嵌入式DSP处理器有两个发展方向： 是嵌入式DSP处理器和嵌入式处理器经 过单片化设计，片上增加丰富的外设成为具有高性能DSP功能的SoC； 是在通用微处理器、微控制器或SoC中增加DSP协处理器，例如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore。 可编程片上系统－SOPC 采用超深亚微米工艺技术； 使用一个以上的嵌入式处理器/DSP； 外部可以对芯片进行编程； 主要采用第三方IP进行设计； 足够的片上可编程逻辑资源； 具有处理器调试接口和FPGA编程接口； 可能包含部分可编程模拟电路； 单芯片、低功耗、微封装。  嵌入式微处理器 特点: 功能和微处理器基本一样,是具有32位以上的处理器,具有较高的性能. 具有体积小,功耗少,成本低,可靠性高的特点.?? 有的可提供工业级应用. 流行的嵌入式微处理器:?? ARM/Strong (ARM公司)?? PowerPC (MOTOROL公司)?? 68000 (MOTOROL公司)?? MIPS(MIPS公司) 典型嵌入式处理器介绍 MIPS处理器 PowerPC处理器 Sparc处理器 ARM处理器 MIPS处理器 MIPS技术公司是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商。在RISC处理器方面占有重要地位。 MIPS的意思是“无内锁流水段微处理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），最早是在80年代初期由美国斯坦福大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。 1986年推出R2000处理器，1988年推出R3000处理器，1991年推出第一款64位商用微处理器R4000。之后，又陆续推出R8000（于1994年）、R10000（于1996年）和R12000（于1997年）等型号。之后，MIPS公司的战略发生变化 MIPS处理器 此外，24K微架构能符合各种新兴的服务趋势，为宽频存取以及还在不断发展的网络基础设施、通讯协议提供软件可编程的弹性。 在嵌入式方面，MIPS 系列微处理器是目前