嵌入式系统设计原理及应用课件-精选课件(公开).ppt

嵌入式系统设计原理及应用关英春yingchun_guan@ 第1章 绪论 嵌入式系统设计原理及应用 参考书目 1．ARM Architecture Reference Manual (2nd Edition) Dave Jagger, David Seal. Addison-Wesley Pub Co. 2000 2． 嵌入式系统--Intel Strong ARM结构与开发 陈章龙 涂时亮. 北航出版社 2002 3. Embedded Ethernet and Internet complete Copyright 2003 by Jan Axelson. Published by Lakeview Research LLC. 5310 Chinook Ln. Madison, WI53704, USA All rights reserved. 4. (中文版)嵌入式Ethernet 和 Internet 通信设计技术 骆丽 张岳强 欧小龙 译 北京航空航天大学出版社 1.1什么是嵌入式系统 可编程计算机设备 嵌入其他设备实现智能控制 应用：实用设备 打印机 数码相机 早期：8位cpu，74系列芯片，一体化监控、不需要操作系统平台 1.1什么是嵌入式系统 目前 16位、32位cpu，特殊功能处理器 特殊功能集成芯片。 提供系统设计方法、开发工具。 典型嵌入式系统基本组成－硬件 MPU 微处理器 电源 模块 时钟 复位 Flash RAM ROM USB LCD Keyboard 外围电路 Other 外设 软件组成 1.2嵌入式系统的发展 。嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持的MP3和一个 PC104的微型工业控制计算机都可以认为是嵌入式系统。 嵌入式系统已经有了近30年的发展历史，它是硬件和软件交替 发展的双螺旋式发展。 最早的单片机是Intel公司的4044，它出现在1971年 Motorola同时推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，这些 早期的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1 个全双工串行口、两个16位定时器。 之后在80年代初，Intel又进一步完善了8048，在它的基础上研 制成功了8051。 1.2嵌入式系统的发展 1981年Ready System发展了世界上第1个商业嵌入式实时内核（ VTRX32）包含了许多传统操作系统的特征，包括任务管理、任务 间通讯、同步与相互排斥、中断支持、内存管理等功能。 随后，出现了如Integrated System Incorporation (ISI)的 PSOS、IMG的VxWorks、QNX公司的QNX 等，Palm OS，WinCE，嵌 入式Linux，Lynx，uCOS、Nucleux，以及国内的Hopen、Delta OS等嵌入式操作系统。 今天RTOS已经在全球形成了1个产业，根据美国EMF（电子市场分 析）报告，1999年全球RTOS市场产值达3.6亿美元，而相关的整 个嵌入式开发工具（包括仿真器、逻辑分析仪、软件编译器和调 试器）则高达9亿美元。 1.3 IEEE定义 IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义： 嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作 机器和设备的装置”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系 统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属 装置。 一般定义 “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。” 嵌入式系统定义要素 专用计算机系统(非PC智能电子设备) 以应用为中心 以计算机技术为基础 软件硬件可裁剪 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功 耗严格要求 知识集成应用系统（CSEA） 技术密集资金密集 高度分散不可垄断 面向应用不断创新 1.4 嵌入式系统的分类 按表现形式分：（硬件范畴） 芯片级嵌入（含程序或算法的处理器） 模块级嵌入（系统中的某个核心模块） 系统级嵌入 按实时性要求分：（软件范畴） 非实时系统（PDA） 软实时系统（消费类产品） 硬实时系统（导引头等工业和军工系统） 1.5嵌入式系统的几个重要特征 系统内核小 由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。 比如ENE