嵌入式系统架构资料ppt课件.ppt

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1、提高阶段：——ARM部分电气工程系赵志衡目的这一阶段的授课内容为：介绍嵌入式系统前沿发展趋势，理解其设计方法，了解嵌入式编程技术。介绍ARM微处理器和实时操作系统C/OSll学习基础：C语言、微控制器原理及应用系统设计、操作系统嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，它正在成为信息技术（IT）产业争夺的重点之一。每年只有少量的计算机芯片用于台式机或笔记本电脑等，每年有超过1万个新的嵌入式系统计划产生。未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。嵌入式技术发展现状嵌入式系统设计是一门综合性的课程，涉及电子、计算机、自动控

2、制等诸多专业知识，综合性强，可包括微机原理、操作系统等课程内容。嵌入式系统是软件、硬件设计的完美结合。理论与实践相结合：实践是嵌入式系统课程的重要环节，缺乏实践的嵌入式系统课程是纸上谈兵。通过有关课程的学习，可提升嵌入式系统设计的专业知识和实际设计能力。这一阶段的授课只是对其基本知识加以介绍，引领大家入门，以后应用时还需要同学们加倍努力。对提高专业知识和实践能力大有帮助本节提要13254为什么要学习嵌入式系统嵌入式系统的定义、特点及架构嵌入式系统的发展趋势嵌入式系统与单片机、PC的区别嵌入式系统的应用领域IEEE定义根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是

3、“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属装置。一般定义“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。”嵌入式系统的架构处理器存储器输入输出操作系统应用程序软件结构硬件结构嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下几个特点对实时多任务有很强的

4、支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，存储区保护功能避免在软件模块之间出现错误的交叉作用。嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。嵌入式处理器嵌入式微处理器全世界只有约4%的计算机处理芯片用于计算机中Averagecarhasabout15microprocessors.MercedesS-class:63microprocessors!!32-bit嵌

5、入式微处理器16-bit8-bit4-bit250million1billion1billion1billion125millionPCsIntel,AMDMotorola,ARM,MIPS,i960,x86,…其中只有4%的微处理器嵌入式处理器分类（1）嵌入式微控制器嵌入式微控制器的典型代表是单片机，这种８位的电子器件目前在嵌入式设备中仍然有着极其广泛的应用。单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设。微控制器的最大特点是单片化，体积大大

6、减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。（2）嵌入式DSP处理器DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。DSP的理论算法在70年代就已经出现，但是由于专门的DSP处理器还未出现，所以这种理论算法只能通过MPU等由分立元件实现。1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。在语音合成和编码解码器中得到了广泛应用。DSP的运算速度进一步提高，应用领域也从上述范围扩大到了通信和计算

7、机方面。目前最为广泛应用的嵌入式DSP处理器是TI的TMS320C2000/C6000系列，AD、和Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的应用范围。MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。（3）嵌入式微处理器和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式处