嵌入式系統(tǒng)原理與接口技術(shù)PPT教程（全套）

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1、嵌入式系統(tǒng)原理與接口技術(shù)山東大學計算機科學與技術(shù)學院1內(nèi)　容　簡　介以目前流行的ARM嵌入式微處理器、嵌入式Linux作為主要內(nèi)容，從嵌入式系統(tǒng)基本原理、系統(tǒng)設(shè)計，到抽象出研究嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)途徑進行了較深入闡述。其內(nèi)容包括了嵌入式處理器原理、匯編語言、系統(tǒng)設(shè)計與軟件開發(fā)、計算機接口技術(shù)與應用等方面的知識，并通過實例講解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計過程和原理。2章節(jié)安排第1章：嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識第2章：ARM處理器技術(shù)第3章：ARM指令集Thumb指令集第4章：ARM匯編程序設(shè)計技術(shù)第5章：介紹實用的外圍接口設(shè)計與開發(fā)

2、技術(shù)第6章：介紹嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計流程和設(shè)計方法第7章：介紹基于S3C44B0X的嵌入式實驗開發(fā)系統(tǒng)3第1章嵌入式系統(tǒng)概述本章主要內(nèi)容：嵌入式系統(tǒng)的概念、發(fā)展、特點、組成、分類嵌入式微處理器系列嵌入式系統(tǒng)中信息表示與運算基礎(chǔ)評估嵌入式系統(tǒng)處理器的主要指標嵌入式系統(tǒng)的應用4嵌入式系統(tǒng)的概念第一種，根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”（原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofe

3、quipment,machineryorplants）。第二種，嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。5嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展史第一階段是以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統(tǒng)；第二階段是以嵌入式CPU為基礎(chǔ)、以簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)；第三階段是以嵌入式操作系統(tǒng)為標志的嵌入式系統(tǒng)；第四階段是以Internet為標志的嵌入式系統(tǒng)。6嵌入式系統(tǒng)的特點通常是面向特定應用的；空間和各種資源相對不足，必須高效率地設(shè)計，量體裁衣、去除冗余

4、；產(chǎn)品升級換代和具體產(chǎn)品同步，具有較長的生命周期；軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身；不具備自舉開發(fā)能力，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)7嵌入式系統(tǒng)的分類根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的復雜程度，可以將嵌入式系統(tǒng)分為以下4類：單個微處理器。常用的嵌入式處理器如Philips的89LPCxxx系列，Motorola的MC68HC05、08系列等。嵌入式處理器可擴展的系統(tǒng)。過程控制、信號放大器、位置傳感器及閥門傳動器。復雜的嵌入式系統(tǒng)。開關(guān)裝置、控制器、電話交換機、電梯、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、醫(yī)藥監(jiān)視系統(tǒng)、診斷及實時控制系統(tǒng)

5、等。在制造或過程控制中使用的計算機系統(tǒng)。自動倉儲系統(tǒng)和自動發(fā)貨系統(tǒng)8嵌入式處理器9嵌入式系統(tǒng)的組成Ⅰ1.嵌入式系統(tǒng)的硬件10嵌入式系統(tǒng)的組成Ⅱ2.嵌入式系統(tǒng)的軟件嵌入式操作系統(tǒng)通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動接口、通信協(xié)議、圖形界面、標準化瀏覽器等。具有編碼體積小，面向應用，可裁剪和移植，實時性強，可靠性高，專用性強等特點。相應的各種應用程序11嵌入式系統(tǒng)的組成Ⅲ3．嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具和開發(fā)系統(tǒng)開發(fā)工具一般用于開發(fā)主機，包括語言編譯器、連接定位器、調(diào)試器等。注意：嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件

6、位于嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品本身，開發(fā)工具則獨立于嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品之外。12計算機中數(shù)的表示帶符號數(shù)與無符號數(shù)一般用最高有效位來表示數(shù)的符號，正數(shù)用0表示，負數(shù)用1來表示。原碼、補碼和反碼原碼表示的數(shù)比較直觀。8位二進制原碼表示的數(shù)的范圍是-127~+127，16位二進制原碼表示的數(shù)的范圍是-32767~+32767正數(shù)的補碼仍與原碼相同，一個負數(shù)的補碼，最高有效位為1，其余幾位按原碼各位求反，最末位加1正數(shù)的反碼表示與原碼相同，負數(shù)的反碼表示為該數(shù)的原碼除符號位外按位取反。13非數(shù)值數(shù)據(jù)編碼非數(shù)值數(shù)據(jù)是指不能進行算術(shù)

7、運算的數(shù)據(jù)。一般包括字符、漢字、聲音等。字符編碼。字符包括大小寫英文字母、數(shù)字、運算符、標點符號等，最常用的是ASCII碼。漢字編碼。漢字的內(nèi)碼是計算機內(nèi)部處理和存儲漢字時使用的代碼。GB2312－80國家標準信息交換用漢字編碼（簡稱國標碼）。語音編碼。語音信號是模擬信號，語音的編解碼就是將語音的模擬信號轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)字信號在計算機中處理、傳輸，到了接收端，再將數(shù)字信號還原為模擬語音。14差錯控制編碼基本思想：在發(fā)送端被傳送的信息碼序列的基礎(chǔ)上，加入若干“監(jiān)督碼元”后進行傳輸，這些碼元與原來的信息碼序列之間

8、存在著某種確定的約束關(guān)系。在接收數(shù)據(jù)時，檢驗信息碼元與監(jiān)督碼元之間的既定的約束關(guān)系。幾種常用的差錯控制編碼：奇偶校驗碼海明碼循環(huán)冗余校驗碼15評估嵌入式系統(tǒng)處理器的主要指標要先明確預期最終應用程序在待選平臺上的運行情況和測試目的，然后再挑選符合要求的特定測試向量。MIPS測試基準。測試方法是計算在單位時間內(nèi)各類指令的平均執(zhí)行條數(shù)，單位：MIPS。Dhrystone。測試基準是一個簡單的C語言程序。EEMBC驗證實