嵌入式控制系统课件第章绪论.pptVIP

发展历史 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40多年的发展历史，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8048，它出现在1976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。12345嵌入式系统简介嵌入式系统简介基于8位，16位，32位的嵌入式系统微处理器飞速发展的结果是嵌入式系统成为一门学科。在嵌入式系统的早期阶段，所有基本硬件构件相对较小也较简单，如：8位的CPU、74系列的芯片及晶体管等，其软件子系统是采用一体化的监控程序，不存在操作系统平台。而今天组成嵌入式系统的基本硬件构件已较复杂，如：16位、32位CPU或特殊功能的微处理器、特定功能的集成芯片、FPGA或CPLD等，其软件设计的复杂性成倍增长。嵌入式系统简介典型的8位微处理系统MCS-51系列的单片机是低端嵌入式系统中用得最多的微处理器。嵌入式系统简介典型的16位微处理系统MCS-96系列单片机嵌入式系统简介典型的32位微处理系统ARM系列是应用较广泛的32位微处理器。实际上该系列的处理器芯片很多，但大都是已ARM微内核为核心的。英伟达三星嵌入式系统简介嵌入式系统设计要求功耗低嵌入式系统中，尤其是在用电池供电的嵌入式系统中，这是一个主要考虑的因素。大耗电量直接影响到硬件费用，并影响电源寿命以及带来散热问题。低成本包含硬件成本和软件成本。硬件成本主要决定于所使用的微处理器、所需的内存及相应的外围芯片；软件成本通常难于预测，但一个好的设计方法有利于降低软件成本。多任务、多速率系统同时运行多个实时性任务，系统必须同时控制这些动作，但这些动作有些速度慢，有些速度快。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ENEA公司的OSE实时OS，内核只有5K，而Windows的内核则要大得多。嵌入式系统设计要求1专用性强2嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。3同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。4嵌入式系统简介处理器01存储器02输入接口03操作系统04应用程序05软件子系统06硬件子系统07嵌入式系统组成08输出接口09外围设备10嵌入式系统简介嵌入式外围设备在嵌入式硬件系统中，除了嵌入式处理器之外的完成存储、通信、I/O、调试等功能的其它部件。分类存储器类型：静态易失型存储器(RAM/SRAM)，动态存储器(DRAM)，非易失型存储器(ROM、EPROM、EEPROM、FLASH)。其中，FLASH(闪存)以可擦写次数多，存储速度快，容量大及价格便宜等有点在嵌入式领域得到广泛的应用。接口类型：目前存在的所有接口在嵌入式系统中都有其广泛的应用，但是以下几种接口的应用最为广泛，包括RS-232接口(串口)、IrDA(红外)、蓝牙（Bluetooth）、wifi、I2C、USB、Ethernet和普通并口。显示类型：LCD和触摸屏等外围显示设备。123456嵌入式系统简介嵌入式系统简介最小硬件系统嵌入式系统与单片机、PC相比的优势采用32位RISC嵌入式微处理器和实时操作系统组成的嵌入式控制系统，与传统基于单片机的控制系统和基于PC的控制方式相比，具有以下突出优点：性能方面：采用32位RISC结构微处理器，主频从30MHz到上GHz，处理能力大大超出单片机系统，接近PC机的水平，但体积更小，能够真正地“嵌入”到设备中；实时性方面：嵌入式控制器内嵌实时操作系统（RTOS），能够完全保证控制系统的强实时性；人机交互方面：嵌入式控制器可支持大屏幕的液晶显示器，提供功能强大的图形用户界面；输入方法多种多样；系统升级方面：嵌入式控制器可为控制系统专门设计，其功能专一，成本较低，而且开放的用户程序接口（API）保证了系统能够快速升级和更新。主要内容嵌入式系统简介嵌入式处理器嵌入式操作系统嵌入式系统典型应用嵌入式系统的基本设计过程010302040501微处理器(MicroprocessorUnit,MPU)02微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)03片上系统(SystemOnChip