嵌入式处理器技术及其应用发展

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1、科技学院课程设计报告(2010--2011年度第2学期)名称：计算机控制系统A题目：嵌入式处理器技术及其应用发展院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：年月日《计算机控制系统A》课程设计任务书一、目的与要求1．通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2．结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力；3．培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力；4．要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用方案的要求，进行方案的总体设计和

2、分析评估；5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二、主要内容1、数字控制算法分析设计；2、现代控制理论算法分析设计3、模糊控制理论算法分析设计4、过程数字控制系统方案分析设计；5、微机硬件应用接口电路设计；6、微机应用装置硬件电路、软件方案设计；7、数字控制系统I/O通道方案设计与实现；8、PLC应用控制方案分析与设计；9、数据通信接口电路硬软件方案设计与性能分析；10、现场总线控制技术应用方案设计；11、数控系统中模拟量过程参数的检测与数字处理方法；12、基于嵌入式处理器技术的应用方案

3、设计13、计算机控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施分析设计14、计算机控制系统差错控制技术分析设计15、计算机控制系统容错技术分析设计16、工程过程建模方法分析三、进度计划序号设计内容完成时间备注1选择课程设计题目，查阅相关文献资料2文献资料的学习根据所选题目进行方案设计3与指导老师讨论设计内容修改设计方案4撰写课程设计报告5课程设计答辩四、设计成果要求1．针对所选题目的国内外应用发展概述；2．课程设计正文内容，包括设计方案、硬件电路和软件流程，以及综述、分析等；3．课程设计总结或结论以及参考文献；4．要求设计报告规

4、范完整。五、考核方式《计算机控制系统》课程设计成绩评定依据如下：1．撰写的课程设计报告；2．独立工作能力及设计过程的表现；3．答辩时回答问题情况。成绩以五级分制综合评定分为优、良、中、及格、不及格五个等级。指导教师：学生姓名：年月日一、目的与要求1．通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2．结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力；3．培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题的能力；4．要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用方案的要求，

5、进行方案的总体设计和分析评估；5.报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二、设计正文1嵌入式处理器技术嵌入式处理器是用在计算机之外的设备中提供添加的功能性的计算机芯片，它经常用于控制和监控领域。嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔，从最初的４位处理器，目前仍在大规模应用的８位单片机，到最新的受到广泛青睐的32位、64位嵌入式CPU。目前世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行体系结构包括MCU，MPU等30多个系列。鉴于嵌入式系统广阔的

6、发展前景，很多半导体制造商都大规模生产嵌入式处理器，并且公司自主设计处理器也已经成为了未来嵌入式领域的一大趋势，其中从单片机、DSP到FPGA有着各式各样的品种，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。目前嵌入式处理器的寻址空间可以从64kB到16MB，处理速度最快可以达到2000MIPS，封装从8个引脚到144个引脚不等。根据嵌入式处理器的使用特点可以将其分为事务密集型和计算机密集型两种。按照任务特点可以将其分为通用型和专用型两种。按照运算数据宽度可以分为5种。根据运算数据宽度对嵌入式处理器的分类4位8位16位

7、32位64位嵌入式处理器TMS10008048/516801/05Z8809668200ARMRISCCoreMIPS32bitMIPS64bit通用处理器400440408085Z8065028086/80286Z800080386/8048668000PentiumⅡ/Ⅲ嵌入式处理器，由于运算速度和吞吐量等级费不同，其应用场合也不同。各种不同等级的嵌入式系统处理器用用产品嵌入式微处理器应用产品4位计算机、遥控器、充电器、随身听、玩具……8位电机控制器、传真机、空调……16位摄像机、录像机、多媒体……32位掌上电脑

8、、路由器、工作站、GPS……64位高性能服务器、工作站……嵌入式处理器根据面向应用的不同特点可以分为以下4种：①嵌入式微处理器（EmbeddedMicrocontrollerUnit,EMPU）②嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)③嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,E