《嵌入式系统的概述》课件.pptVIP

**********************嵌入式系统的概述嵌入式系统是专门为特定应用而设计的计算机系统，通常包含硬件和软件，用于控制和管理特定设备或系统。什么是嵌入式系统？定义嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，并能完成特定功能的专用计算机系统。它通常由硬件和软件组成，并与外部环境进行交互。特点嵌入式系统通常具有尺寸小、功耗低、成本低等特点。它们通常针对特定的应用进行设计，具有高度的定制化。嵌入式系统的特点专用性嵌入式系统通常针对特定应用进行设计，具有很强的专用性。实时性嵌入式系统需要实时响应外部事件，并及时处理数据。资源受限嵌入式系统通常运行在资源受限的硬件平台上，例如内存、存储空间和处理能力有限。可靠性嵌入式系统需要能够在各种恶劣环境下稳定运行，并保证高可靠性。嵌入式系统的分类消费类智能手机、平板电脑、数码相机、游戏机等工业类工业控制系统、机器人、传感器、自动化设备等医疗类医疗设备、医疗仪器、诊断设备、病患监护系统等汽车类汽车电子系统、导航系统、安全系统、娱乐系统等典型的嵌入式系统应用嵌入式系统广泛应用于各种电子设备中，例如智能手机、平板电脑、智能手表、家用电器、汽车电子等。嵌入式系统也应用于工业自动化、医疗设备、航空航天等领域，它们在这些领域中扮演着重要角色。嵌入式系统的硬件架构1微处理器嵌入式系统的核心，负责控制和执行指令2存储器包括内存和外存，用于存储程序和数据3外围设备负责与外部世界交互，例如传感器、显示器和通信接口4电源管理负责系统电源供应，包括电池管理和电源转换嵌入式系统硬件架构通常由微处理器、存储器、外围设备和电源管理部分组成，它们共同协作完成特定功能。不同的嵌入式系统根据其应用领域，可能会使用不同的硬件架构和组件组合。CPU在嵌入式系统中的作用1控制中心CPU是嵌入式系统的核心，负责控制和执行指令。2数据处理CPU处理来自传感器、输入设备的数据，并执行算法、运算和逻辑操作。3资源管理CPU管理系统内存、外设资源，并协调不同组件之间的交互。4系统运行CPU控制系统启动、运行和关机，并负责响应各种事件和中断。嵌入式系统中的存储器内存（RAM）内存用于存储当前正在运行的程序和数据，速度快，容量较小。闪存（Flash）闪存用于存储程序代码和数据，具有非易失性，可多次擦写。ROMROM存储系统启动代码或其他关键数据，具有非易失性，但不可写入。外部存储器外部存储器提供更大的存储空间，可以存储程序、数据和文件，例如SD卡或硬盘驱动器。嵌入式系统中的外围设备1传感器传感器是嵌入式系统的重要组成部分，它们负责将物理量转换为电子信号，以便系统能够进行处理。2执行器执行器是嵌入式系统中的输出设备，它们根据系统的指令控制物理设备，实现系统与外部环境的交互。3通信接口通信接口是嵌入式系统与外部世界通信的关键，它们负责数据传输，使系统能够与其他设备进行交互。4显示设备显示设备是嵌入式系统的重要组成部分，它们负责将系统信息以图形或文本形式呈现给用户。嵌入式系统软件的特点紧密结合硬件嵌入式软件必须与特定硬件平台紧密协作，适应硬件的特性和限制。资源受限嵌入式系统通常具有有限的内存、处理器速度和存储空间。实时性要求高嵌入式软件需要在特定时间内完成任务，以满足系统实时性要求。可靠性高嵌入式系统通常运行在关键应用中，要求高可靠性和稳定性。嵌入式系统软件的分类实时操作系统(RTOS)实时操作系统是一种专为实时应用设计的操作系统，它可以确保在规定的时间内完成任务。嵌入式Linux嵌入式Linux是一种基于Linux内核的嵌入式操作系统，它具有开源、灵活、稳定等特点。单片机操作系统单片机操作系统是针对单片机设计的简单操作系统，它通常包含基本的任务管理、内存管理和中断处理功能。其他专用操作系统除了常见的RTOS、嵌入式Linux和单片机操作系统，还有一些其他针对特定应用场景开发的操作系统。嵌入式操作系统的功能实时性嵌入式操作系统通常需要在严格的时间约束下运行。内存管理管理系统资源，如内存、存储器和外围设备。任务管理管理多个任务，并分配CPU时间。设备管理提供对系统外围设备的访问和控制。常见的嵌入式操作系统实时操作系统(RTOS)例如，FreeRTOS、μC/OS、VxWorks等。它们对系统性能、实时性、可靠性和稳定性有严格的要求。嵌入式Linux例如，嵌入式Linux、Android、UbuntuCore等。这些操作系统拥有丰富