資源描述:
《ARM嵌入式系統(tǒng)簡介》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、嵌入式系統(tǒng)教案蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院9/20/2021提綱132何謂嵌入式系統(tǒng)未來嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域第一章嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)2嵌入式技術(shù)無處不在處理文檔、進(jìn)行工作管理和生產(chǎn)控制的計算機(jī)各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品,如:MP3、PDA、手機(jī)、智能玩具,網(wǎng)絡(luò)家電、智能家電、車載電子設(shè)備等在工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域中,大量嵌入式技術(shù)也已經(jīng)應(yīng)用于工業(yè)控制、數(shù)控機(jī)床、智能工具、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人等各個行業(yè),正在逐漸改變著傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)方式何謂嵌入式系統(tǒng)3國際芯片市場來看據(jù)統(tǒng)計每年只有10-20%的計算機(jī)芯片是為臺式PC或膝上電腦而設(shè)計的。嵌入式系統(tǒng)設(shè)
2、計制造的CPU每年大概有10-20億片。每年又有1萬個新的嵌入式系統(tǒng)計劃產(chǎn)生,而且越來越多的系統(tǒng)需要復(fù)雜的嵌入式操作系統(tǒng)。如:手持設(shè)備市場。2000年的全球產(chǎn)銷量為1290萬部,而到今年時預(yù)計將為6340萬部。何謂嵌入式系統(tǒng)4中國信息家電市場2001年達(dá)到500億~700億元,今年有望達(dá)到3500億~5000億元。國內(nèi)現(xiàn)有8000萬有線電視網(wǎng)用戶、3億多臺彩色電視機(jī)和7000多萬臺VCD/DVD機(jī)。業(yè)內(nèi)分析,未來10年是國內(nèi)機(jī)頂盒生產(chǎn)的黃金時期,10年總量可望達(dá)到1~1.5億臺,總產(chǎn)值在600~1500億元人民幣之間。僅此一項,嵌入式軟件開發(fā)商每年獲得的授
3、權(quán)收入即可達(dá)到10~15億元。何謂嵌入式系統(tǒng)5嵌入式技術(shù)將成為后PC時代的主宰嵌入式技術(shù)成為當(dāng)前微電子技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)中的一個重要分支。使計算機(jī)的分類從以前的巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微機(jī)之分變?yōu)榱送ㄓ糜嬎銠C(jī)和嵌入式系統(tǒng)之分。嵌入式的應(yīng)用更是涉及金融、航天、電信、網(wǎng)絡(luò)、信息家電、醫(yī)療、工業(yè)控制、軍事等各個領(lǐng)域,以致一些學(xué)者斷言嵌入式技術(shù)將成為后PC時代的主宰。何謂嵌入式系統(tǒng)6簡單地講·嵌入性:嵌入到對象體系中,有對象環(huán)境要求·專用性:軟、硬件按對象要求裁減·計算機(jī):實現(xiàn)對象的智能化功能就是嵌入到對象體中的專用計算機(jī)系統(tǒng)三要素:嵌入、專用、計算機(jī)嵌入式系統(tǒng)的特
4、點:由三要素引出何謂嵌入式系統(tǒng)特點:1、軟硬件一體化;2、代碼小,速度快3、用途固定;4、可靠性要求高5、應(yīng)用廣泛。9廣義地說一個嵌入式系統(tǒng)就是一個具有特定功能或用途的計算機(jī)軟硬件集合體。即以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的最高形式——片上系統(tǒng)(SOC)何謂嵌入式系統(tǒng)10嵌入式系統(tǒng)的分類▲芯片級嵌入(含程序或算法的處理器)▲模塊級嵌入(系統(tǒng)中的某個核心模塊)▲系統(tǒng)級嵌入▲非實時系統(tǒng)(PDA-PersonalDigitalAssistant)▲軟實時系統(tǒng)(消
5、費類產(chǎn)品)▲硬實時系統(tǒng)(工業(yè)和軍工系統(tǒng))何謂嵌入式系統(tǒng)按表現(xiàn)形式分(硬件范疇):按實時性要求分(軟件范疇):11嵌入式處理器的分類和現(xiàn)狀微控制器(MCU)何謂嵌入式系統(tǒng)數(shù)字信號處理器(DSP)片上系統(tǒng)(SOC)可編程片上系統(tǒng)(SOPC)12MCU何謂嵌入式系統(tǒng)嵌入式微控制器的典型代表是單片機(jī),這種8位的電子器件,目前在嵌入式設(shè)備中仍然有著極其廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線邏輯、定時/計數(shù)器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、Flash、EEPROM等各種必要功能和外設(shè)。MCU微控制器,總線寬度一般為4位、
6、8位或16位,處理速度有限,一般在幾個MIPS,進(jìn)行一些復(fù)雜的應(yīng)用很困難,運行操作系統(tǒng)就更難。MCU處理能力非常有限13EMPU何謂嵌入式系統(tǒng)嵌入式微處理器(EMPU)MPU嵌入式微處理器是由通用計算機(jī)中的CPU演變而來的,80386-80387與計算機(jī)處理器不同的是,在實際嵌入式應(yīng)用中,只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,這樣就以最低的功耗和資源實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。分類:1、低端MCU;2、中高端EMPU;3、DSP;4、高端SOC14DSP何謂嵌入式系統(tǒng)DSP處理器是專門用于信號處理方面的處理器,其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方
7、面進(jìn)行了特殊設(shè)計,在數(shù)字濾波、FFT-FastFourierTransformation),、頻譜分析等各種儀器上DSP獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。DSP是運算密集處理器,一般用在快速執(zhí)行算法,用在控制比較困難場合。由于為了追求高執(zhí)行效率,不適合運行操作系統(tǒng),核心代碼使用匯編。15SOC何謂嵌入式系統(tǒng)SOC(片上系統(tǒng))是IC設(shè)計的發(fā)展趨勢。采用SOC設(shè)計技術(shù),可以大幅度地提高系統(tǒng)的可靠性,減少系統(tǒng)的面積和功耗,降低系統(tǒng)成本,極大地提高系統(tǒng)的性能價格比。SOC芯片已經(jīng)成為提高移動通信、網(wǎng)絡(luò)、信息家電、高速計算、多媒體應(yīng)用及軍用電子系統(tǒng)性能的核心器件。16SOPC何謂
8、嵌入式系統(tǒng)用可編程邏輯技術(shù)把整個系統(tǒng)放到一塊硅片上,稱作SOPC。