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《嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介.ppt》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、132嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)和PC的關(guān)系第1章嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介4為什么要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)IEEE定義嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”(原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants)。可以看出此定義是從應(yīng)用上考慮的,嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體,還可以涵蓋機(jī)電等附屬裝置。嵌入式系統(tǒng)是以嵌入式應(yīng)用為目的的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)??煞譃橄到y(tǒng)級(jí)、板級(jí)、片級(jí)。系統(tǒng)級(jí):各種類型的工控器、PC104模塊。
2、板級(jí):各種類型的帶CPU的主板及OEM產(chǎn)品。片級(jí):各種以單片機(jī)、DSP、微處理器為核心的產(chǎn)品。微機(jī)學(xué)會(huì)的定義《單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》定義嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對(duì)象體系內(nèi)部的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。一般定義“以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)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(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。”從以下幾個(gè)方面來(lái)理解國(guó)內(nèi)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義:嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的,它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力、才更具有優(yōu)勢(shì)??梢赃@樣理解上述三個(gè)方面的含義,即嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用緊密結(jié)合的,它具有很強(qiáng)的專用性,必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行
3、合理的裁減利用。嵌入式系統(tǒng)的幾個(gè)重要特征(1)系統(tǒng)內(nèi)核小由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的,系統(tǒng)資源相對(duì)有限,所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。(2)專用性強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化很強(qiáng),其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密,一般要針對(duì)硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植。(3)系統(tǒng)精簡(jiǎn)嵌入式系統(tǒng)一般沒(méi)有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分,不要求其功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上過(guò)于復(fù)雜,這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本,同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。(4)高實(shí)時(shí)性O(shè)S這是嵌入式軟件的基本要求,而且軟件要求固化存儲(chǔ),以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實(shí)時(shí)性。132嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)
4、的組成嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)和PC的關(guān)系第1章嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介4為什么要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)單硅晶片CPU存儲(chǔ)器控制電路定時(shí)器時(shí)鐘電路I/O口單片機(jī)最小系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)系統(tǒng)目前嵌入式系統(tǒng)的主流是以32位嵌入式微處理器為核心的硬件設(shè)計(jì)和基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)的軟件設(shè)計(jì)。單片機(jī)系統(tǒng)多為8位、16位機(jī),不適合運(yùn)行復(fù)雜的操作系統(tǒng),難以進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算及處理功能。嵌入式系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)基于平臺(tái)的設(shè)計(jì)、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì),單片機(jī)大多采用軟硬件流水設(shè)計(jì)。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心是軟件設(shè)計(jì)(占70%左右的工作量),單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)所占比例基本相同。嵌入式系統(tǒng)與PC機(jī)嵌入式系統(tǒng)
5、一般是專用系統(tǒng),而PC是通用計(jì)算平臺(tái)。嵌入式系統(tǒng)的資源比PC少得多。嵌入式系統(tǒng)軟件故障帶來(lái)的后果比PC機(jī)大得多。嵌入式系統(tǒng)一般采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)大都有成本、功耗的要求。嵌入式系統(tǒng)得到多種微處理體系的支持。嵌入式系統(tǒng)需要專用的開(kāi)發(fā)工具。嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)、PC相比較采用32位RISC嵌入式微處理器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)組成的嵌入式控制系統(tǒng),與傳統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)和基于PC的控制方式相比,具有以下特點(diǎn):性能方面:采用32位RISC結(jié)構(gòu)微處理器,主頻從30MHz到200MHz以上,處理能力大大超出單片機(jī)系統(tǒng),接近PC機(jī)的水平,但體積更小,能夠真正
6、地“嵌入”到設(shè)備中;實(shí)時(shí)性方面:嵌入式控制器內(nèi)嵌實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS),能夠完全保證控制系統(tǒng)的強(qiáng)實(shí)時(shí)性,這一點(diǎn)優(yōu)于PC機(jī);人機(jī)交互方面:嵌入式控制器可支持大屏幕的液晶顯示器,提供功能強(qiáng)大的圖形用戶界面,這方面與PC機(jī)相比毫不遜色;系統(tǒng)升級(jí)方面:嵌入式控制器可為控制系統(tǒng)專門設(shè)計(jì),其功能專一,成本較低,而且開(kāi)放的用戶程序接口(API)保證了系統(tǒng)能夠快速升級(jí)和更新。132嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)與單片機(jī)和PC的關(guān)系第1章嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介4為什么要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的組成處理器存儲(chǔ)器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)嵌入式系
7、統(tǒng)的硬件構(gòu)成MPU微處理器電源模塊時(shí)鐘復(fù)位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外圍電路Other外設(shè)嵌入式系統(tǒng)的軟/硬件框架操作系統(tǒng)部分:操作系統(tǒng)分為免費(fèi)的UCOSII、LINUX,商用的VXWORKS、WINDOWSCE等。嵌入式系統(tǒng)的硬件部分:嵌入式系統(tǒng)的軟件部分:處理器部分:全世界嵌入式處理器的種類有1000多種,其中以ARM公司授權(quán)的ARM系列,MIPS公司的MIPS系列,IBM公司的POWERPCINTER的X86系列,以及MOTOROLA公司的68K系列為主。ARM與嵌入式技術(shù)ARM嵌入式技術(shù)ARM(AdvancedRI
8、SCMachines)是英國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP)設(shè)計(jì)公司,既可以認(rèn)為是一個(gè)公司的名字,也可以認(rèn)為是對(duì)一類微處理器的通稱,還可以認(rèn)為是一種技