5系统硬件体系《嵌入式系统原理》
《嵌入式系统原理和应用》教学大纲
《嵌入式系统原理与应用》教学大纲一、课程基本信息二、课程性质、地位和任务嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课，讲述嵌入式系统的基本理论、原理。
本课程是一门既与硬件关系紧密，又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。
它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，软、硬件组成，开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。
本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。
三、课程基本要求通过对基于ARM嵌入式芯片的系统的基本组织结构与工作原理的学习，使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识，通过对嵌入式操作系统的工作原理的学习，使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识，提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。
四、课程内容第一章嵌入式系统导论教学内容：1.1嵌入式系统概述1.2嵌入式系统的实时性与可靠性1.3嵌入式系统的应用领域和发展趋势教学目的：掌握嵌入式系统的特点、与通用计算机系统的区别、影响嵌入式系统实时性和可靠性的主要因素、了解嵌入式系统的发展趋势教学重点：嵌入式系统的特点、与通用计算机系统的区别、影响嵌入式系统实时性和可靠性的主要因素教学难点：影响嵌入式系统实时性和可靠性的主要因素教学方法：课堂讲授为主，布置部分作业，在讲解时多举一些嵌入式系统的应用实例，使学生对嵌入式系统有更好的认识与理解。
第二章嵌入式硬件系统教学内容：2.1嵌入式微处理器概述2.2嵌入式微处理器内核原理和指令系统教学目的：掌握嵌入式系统的硬件的基本组成、了解嵌入式微处理器的基本组成和运行模式、基本了解ARM芯片的指令系统教学重点：嵌入式系统的基本组成、CISC与RISC指令系统的对比、嵌入式微处理器的特点、嵌入式微处理器的体系结构、嵌入式微处理器的分类、AMBA总线、PCI总线、ARM指令系统教学难点：嵌入式微处理器的体系结构、ARM指令系统教学方法：课堂讲授为主，结合课堂练习为辅，布置部分作业。
《计算机嵌入式系统基础》教案(全套)
《计算机嵌入式系统基础》教案(全套)计算机嵌入式系统基础教案（全套）概述本教案旨在介绍计算机嵌入式系统的基本知识和技能，并引导学生深入了解该领域的发展和应用。
通过理论授课和实践操作，学生将能够熟悉嵌入式系统的工作原理、硬件和软件组成，以及设计和开发嵌入式系统的基本步骤。
教学目标1. 了解嵌入式系统的定义、特点和应用领域。
2. 掌握嵌入式系统中的硬件平台和处理器架构。
3. 熟悉嵌入式系统的操作系统和编程语言。
4. 理解嵌入式系统的实时性和响应性要求。
5. 学会使用嵌入式系统开发工具和调试技术。
6. 能够设计和实现简单的嵌入式系统应用。
教学内容第一章：嵌入式系统概述- 什么是嵌入式系统？- 嵌入式系统的特点和应用领域。
- 嵌入式系统的发展历程和趋势。
第二章：嵌入式系统硬件平台- 嵌入式系统中常用的硬件平台和处理器架构。
- 嵌入式系统的主要外设和接口。
第三章：嵌入式系统操作系统- 嵌入式系统中常用的操作系统。
- 实时操作系统和非实时操作系统的区别。
- 嵌入式系统的任务调度和资源管理。
第四章：嵌入式系统编程语言- 嵌入式系统常用的编程语言和开发工具。
- C语言在嵌入式系统编程中的应用。
- 嵌入式系统硬件和软件的接口。
第五章：嵌入式系统设计和开发- 嵌入式系统设计的基本步骤和方法。
- 嵌入式系统开发中的工具和技术。
- 嵌入式系统调试和测试的方法。
第六章：嵌入式系统应用案例- 嵌入式系统在各个领域的实际应用案例。
- 嵌入式系统应用的未来发展方向。
教学方法本教案采用理论授课和实践操作相结合的教学方法，通过课堂讲解、案例分析和实验操作，帮助学生深入理解嵌入式系统的基本概念和原理，并培养学生的实践能力和解决问题的能力。
教学评价学生的评价将基于他们对嵌入式系统的理论掌握程度和实践操作的能力。
评价方法包括平时作业、实验报告和期末考试。
教材和参考资料- 教材：《嵌入式系统基础教程》- 参考资料：1.《嵌入式系统设计与开发》；2.《嵌入式系统原理与设计》以上是《计算机嵌入式系统基础》教案的基本框架，具体的教学内容和教学细节可根据实际情况进行调整和补充。
嵌入式系统原理及应用课后答案
嵌入式系统原理及应用课后答案
嵌入式系统是一种专门针对特定应用领域设计的计算机系统，
它通常被嵌入到各种设备中，以实现特定的功能。
嵌入式系统的应
用范围非常广泛，涉及到汽车、家电、医疗设备、工业控制等诸多
领域。
在现代社会中，嵌入式系统已经成为各种智能设备的核心，
其重要性不言而喻。
嵌入式系统的原理主要包括硬件和软件两个方面。
在硬件方面，嵌入式系统通常采用专用的微处理器或微控制器作为核心处理器，
配合各种外围设备，如存储器、输入输出设备等，构成完整的系统。
而在软件方面，嵌入式系统的软件通常由嵌入式操作系统和应用程
序组成，其中嵌入式操作系统具有实时性和高效性的特点，能够保
证系统的稳定运行。
在嵌入式系统的应用中，我们需要考虑的问题非常多。
首先，
我们需要充分了解所涉及的应用领域，明确系统的功能和性能需求。
其次，我们需要选择合适的硬件平台和软件开发工具，以确保系统
能够满足需求。
最后，我们需要进行系统的设计和实现，同时进行
充分的测试和调试，以保证系统的稳定性和可靠性。
对于嵌入式系统的开发人员来说，需要具备扎实的硬件和软件知识，同时需要具备良好的团队合作和沟通能力。
此外，对于特定领域的应用，还需要具备相关的专业知识，以确保系统能够满足特定领域的需求。
总的来说，嵌入式系统的原理及应用涉及到硬件、软件、应用领域等诸多方面，需要开发人员具备全面的知识和技能。
只有不断学习和积累经验，才能够在嵌入式系统领域取得成功。
希望通过本文的介绍，能够对嵌入式系统的原理及应用有更深入的了解，为相关领域的开发工作提供一定的帮助。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 了解嵌入式系统的概念、特点和应用领域。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。
3. 学习嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统。
4. 掌握嵌入式系统编程方法和常用编程工具。
5. 培养学生的嵌入式系统设计和开发能力。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的特点1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统的基本组成2.1 硬件平台2.2 软件系统2.3 中间件和驱动程序3. 嵌入式系统开发流程3.1 需求分析3.2 硬件选型和系统设计3.3 软件开发3.4 系统集成与测试3.5 产品发布与维护4. 嵌入式操作系统原理4.1 嵌入式操作系统的概念4.2 嵌入式操作系统的分类4.3 嵌入式操作系统的特点4.4 常用嵌入式操作系统介绍5. 嵌入式系统编程方法5.1 嵌入式编程语言5.2 嵌入式系统编程工具5.3 嵌入式系统编程规范5.4 嵌入式系统编程实例三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。
2. 案例分析法：分析实际项目中的嵌入式系统设计和开发案例。
3. 实验法：动手实践，掌握嵌入式系统编程方法和工具。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队合作能力。
四、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》2. 课件：教学PPT3. 实验设备：嵌入式开发板、编程器、仿真器等4. 在线资源：相关论文、博客、教程、论坛等五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
2. 作业完成情况：评估学生作业的质量和完成速度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和解决问题的能力。
4. 期末考试：测试学生对嵌入式系统开发与应用知识的掌握程度。
六、教学内容6. 嵌入式系统硬件平台6.1 微控制器(MCU)6.2 应用处理器(AP)6.3 系统级芯片(SoC)6.4 硬件选型的考虑因素7. 嵌入式系统软件系统7.1 固件编程7.2 嵌入式操作系统7.3 中间件与驱动程序开发7.4 软件开发工具与环境8. 嵌入式系统中间件与驱动程序8.1 中间件的概念与作用8.2 常用中间件介绍8.3 驱动程序的概念与开发8.4 设备驱动程序的框架9. 嵌入式系统项目开发流程9.1 需求分析与规格说明书编写9.2 硬件设计与选型9.3 软件设计与开发9.4 系统集成与测试9.5 项目管理与迭代10. 嵌入式系统案例分析与实践10.1 案例选择与分析10.2 系统设计与开发过程10.3 项目实施与调试10.4 项目报告与评审七、教学方法1. 案例分析法：通过分析具体的嵌入式系统项目案例，使学生了解项目开发的实际过程。
嵌入式系统硬件开发流程
嵌入式系统硬件开发流程1.需求分析：首先需要与客户或项目团队明确嵌入式系统的需求和功能。
根据需求，确定系统的输入输出接口、处理器类型、存储器需求和其他关键硬件组件。
2.系统设计：根据需求分析的结果，开始进行系统设计。
设计包括了整体体系结构的设计、硬件模块的设计以及各模块之间的接口设计。
在这个阶段，还需要确定系统的电源需求、尺寸和外壳设计等。
3.选择硬件平台：根据系统的需求和设计，选择合适的硬件平台。
硬件平台可以是单片机、FPGA、ARM等。
选择硬件平台时需要考虑功耗、性能、成本和开发工具的可用性等方面。
4.硬件原理图设计：根据系统的需求和设计，进行硬件原理图设计。
硬件原理图设计主要包括选择和连接各种硬件模块、设计电源电路和时钟电路等。
在设计过程中，需考虑信号完整性、电磁兼容性和热管理等问题。
5.PCB设计：将硬件原理图转化为PCB设计。
PCB设计包括在PCB上放置元件、连线布局和绘制电源层和地层等。
在设计过程中，还需考虑电磁兼容性和阻抗匹配等问题。
6.PCB制造：将PCB设计文件传输给PCB制造厂商，制造出实际的PCB板。
制造过程包括PCB板材的选择、蚀刻、钻孔、贴片、焊接和检查等。
7.原型测试：制造完成的PCB板与其他硬件模块进行组装，形成嵌入式系统原型。
通过连接电源，测试系统的各个功能和性能是否满足需求。
如发现问题，需要返工或重新设计。
8.硬件调试和优化：对原型进行硬件调试，包括调试电路连接的正确性、性能和稳定性等。
通过对系统的不断调试和优化，确保系统的稳定运行。
9.硬件验证和认证：对已调试和优化的嵌入式系统进行验证和认证。
验证过程包括功能验证、稳定性测试、可靠性测试等。
认证过程可能涉及到特定行业的标准和要求，如电磁兼容性认证等。
10.批量生产：通过验证和认证后，嵌入式系统可以进行批量生产。
在批量生产之前，需确保原材料的供应链和生产工艺的稳定性。
同时，还需考虑生产成本和交货时间等因素。
11.维护和升级：一旦嵌入式系统投入使用，可能会出现问题或有新需求。
嵌入式硬件入门书籍
嵌入式硬件入门书籍
嵌入式硬件是指嵌入在其他设备或系统中的计算机硬件，通常
用于控制设备的功能和行为。
如果你想了解嵌入式硬件的入门知识，以下是一些值得推荐的书籍：
1. 《嵌入式系统设计与开发》作者，陆均。
这本书介绍了嵌入式系统的基本概念、设计原理和开发流程，适合初学者入门。
2. 《嵌入式系统原理与应用》作者，赵学良。
该书系统地介绍了嵌入式系统的原理、结构和应用，对于想
深入了解嵌入式系统的读者来说是一本很好的选择。
3. 《ARM Cortex-M3/M4嵌入式系统设计与应用》作者，曹伟。
这本书主要介绍了ARM Cortex-M3/M4架构的嵌入式系统设
计和应用，对于想要深入了解ARM架构的读者来说是一本很好的参
考书籍。
4. 《嵌入式系统设计》作者，Raj Kamal.
该书系统地介绍了嵌入式系统的设计原理、软硬件接口、实时操作系统等内容，适合想要全面了解嵌入式系统设计的读者。
以上这些书籍都是针对嵌入式硬件入门者而写，内容涵盖了嵌入式系统的基本原理、设计方法和应用实例，可以帮助读者建立起对嵌入式硬件的全面认识。
希望对你有所帮助。
《嵌入式原理系统》课件
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算
嵌入式系统原理重点
嵌入式系统原理重点一、概念题 1．普适计算是一种人们能够在任何时间、任何地点、以任何方式进行信息的获取与处理的计算；是强调和环境融为一体的计算；在普适计算模式下，计算机本身则从人们的视线中消失。
2．云端计算是指为能够通过连接云服务器扩展终端自身运算能力、存储能力或功能的软件或软硬件专用计算系统。
(通过云端计算，可以更好的连接终端用户和云服务，应对多变的应用场景和网络环境，提供持续有效的服务，改善用户体验。
）3．嵌入式系统嵌入式系统的定义有两种方式：外包法：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
内涵法：嵌入式系统是以提高对象体系智能性、控制力和人机交互能力为目的，通过相互作用和内在指标评价的，嵌入到对象体系中的专用计算机系统。
4.嵌入式操作系统从用途上说，嵌入式操作系统是针对行业或一类应用定制的，具备封装、裁剪、融合特征的专用操作系统，应用在具有嵌入式系统的设备上。
从结构上讲，嵌入式操作系统是介于下层硬件、引导层和上层系统软件、应用软件之间的系统软件，管理硬件资源，并同时为上层应用提供可靠、高效的接口。
5.嵌入式微处理器嵌入式微处理器是指具备强的中断、IO、内存和能耗管理能力，具有定制多类体系架构的特征，适当计算处理性能的微处理器。
6.嵌入式产品嵌入式产品包含了嵌入式系统，但不是嵌入式系统，而是具体的设备或者运行着的操作系统。
比如：手机、PDA、智能家电等。
（如果把嵌入式产品比作混凝土，那嵌入式系统是里面的钢筋。
）7.数学模型与控制数学模型数学模型是指人们为一定的目的，在一定的假设条件下，利用字母、数字、图表、图像、框图、结构图、数理逻辑等来描述系统特征及其内部联系与外界联系的模型。
控制数学模型：包括指令机构、控制器、外部对象、执行装置和传感检测等部分。
指令机构发出的指令信号与检测装置检测的被控量之差，经过控制器的处理、校正来满足一定的控制品质。
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12 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
混合型结构
ARM920T结构原理图
10/3/2007
13 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系 冯 氏 结 构 指 令 执 行
时钟 指令1 指令2 指令3 取指令 译码 执行 执行 执行
取指令 译码
取指令 译码
哈 佛 氏 结 构 指 令 执 行
14 嵌入式系统原理
10/3/2007
Lecture5: 系统硬件体系
3.2硬件系统元素 硬件系统元素
• • • • 3.2.1 微处理器和指令系统 3.2.2 存储器 3.2.3 输入输出设备 3.2.4 通信与扩展接口
10/3/2007
15 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
1嵌入式微处理器 嵌入式微处理器
• • • • 3.4.1常规指标 3.4.2资源分配 3.4.3电气功耗 3.4.4可靠性和稳定性 10/3/2007
4 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
重要性
• 硬件是软件的基石 • 嵌入式系统开发与软 件开发有巨大的区别 • 只有充分了解硬件， 软件才能最大限度的 挖掘硬件的能力
3 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
目 录
• 第三章 系统硬件体系
– 3.1 硬件体系框架 – 3.2硬件系统元素
• 3.2.3 输入输出设备 • 3.2.4 通信与扩展接口
– 3.3硬件系统要素
• 3.3.1 时钟与总线 • 3.3.2内存管理 • 3.3.3供电与能耗
– 3．4硬件系统评价
23 嵌入式系统原理
10/3/2007
Lecture5: 系统硬件体系
集成度
• • • • 4004：2300 8080：6000 8086：29k 80386：275k
10/3/2007
24 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
ARM
• 产品系列
– ARM7，ARM9，ARM9E，ARM10，SecurCore， StrongARM，Xscale，DragonBall
18 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
8位嵌入式微处理器
• Intel公司 8080
基于6微米技术 集成了6000个晶体管 60条指令 时频率2MHz 、 NMOS生产技术 – 两个8位操作数的加法 运算 器、50万次/秒 – 16位地址总线和8位数 据总线 – 具备扩展寻址能力 – – – –
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16 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
4位嵌入式微处理器 位嵌入式微处理器
• Intel 4004
– 4个PMOS LSI (大型集 成电路Large-Scale Integration) – 2300个晶体管 – 3mm×4mm – 16只针脚 – 主频108kHz – 每秒60000次的运算速 度 – 46条基本指令
– Intel公司的8051系列 – Philips公司的P51XA – MOTOROLA公司的以Power PC为基础的PPC505
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29 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
嵌入式微控制器
• Motorola的Nitron 快 的 闪式微控制器
– – – – – – – 68HC08中央处理器 中央处理器 闪存(1.5K至4K字节) 双通道16位定时器系统 比较和脉宽调制功能 可作定点低电压中断 看门狗自动叫醒功能 四通道8位A/D转换器
• 特点：
– 在每条数据处理指令当中，都控制算术逻辑单元(ALU) 和移位器，以使ALU和移位器获得最大的利用率； – 自动递增和自动递减的寻址模式，优化程序中的循环 – 同时Load和Store多条指令，以增加数据吞吐量 – 所有指令都条件执行，以增大执行吞吐量
25 嵌入式系统原理
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30 嵌入式系统原理
10/3/2007
Lecture5: 系统硬件体系
嵌入式DSP处理器
• DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊 设计，使其适合于执行DSP算法，编译效 率较高，指令执行速度也较高 • 发展来源
– DSP处理器经过单片化、EMC改造、增加片上 外设，如 TI的TMS320C2000 /C5000 – 在通用单片机或SOC中增加DSP协处理器，如 Intel的MCS-296和Infineon(Siemens)的 TriCore
– 时钟、总线、能耗控制机理 时钟、总线、
• 给出了硬件体系的评价方法，作为硬件整 给出了硬件体系的评价方法，
体裁剪的标准。 体裁剪的标准。
2 嵌入式系统原理
10/3/2007
Lecture5: 系统硬件体系
目 录ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 第三章 系统硬件体系 – 3.1 硬件体系框架 – 3.2硬件系统元素 • 3.2.1 微处理器和指令系统 • 3.2.2存储器 • 3.2.3 输入输出设备 • 3.2.4 通信与扩展接口 – 3.3硬件系统要素 • 3.3.1 时钟与总线 • 3.3.2内存管理 • 3.3.3供电与能耗 – 3．4硬件系统评价 • 3.4.1常规指标 • 3.4.2资源分配 • 3.4.3电气功耗 • 3.4.4可靠性和稳定性 10/3/2007
引导
应用
硬件
SUI
内核
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5 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
3.1硬件体系框架
交互、干预 嵌入式微处理器
I/O
控制、协调
电源管理 供电
通信扩展接口
键盘
鼠标
触摸屏
显示器
RS232
串口
USB
蓝牙
存储器
扩展
SRAM SD
速度、功耗
FLASH
DRAM
MASK 10/3/2007
10/3/2007
10 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
哈佛结构的特点
哈佛结构处理器有两个明显的特点 •使用两个独立的存储器模块，分别存储指令和数据，每个 存储模块都不允许指令和数据并存； •使用独立的两条总线，分别作为CPU与每个存储器之间的 专用通信路径，而这两条总线之间毫无关联。
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27 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
嵌入式微处理器
• • • • 一般用途型嵌入式微处理器 嵌入式微控制器 嵌入式数字信号处理器 片上系统／片上可编程系统
10/3/2007
28 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
嵌入式微控制器
• 单片机 ，以某种微处理器内核为核心，芯片内部 集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定 时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制 输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种 必要功能和外设 • 举例
6 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
10/3/2007
7 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
体系结构
• 冯.诺依曼结构
– “存储程序”的概念 – 二进制原理
• 哈佛结构
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8 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
冯.诺依曼结构的特点
10/3/2007
9 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
• 冯.诺依曼结构处理器具有以下几个特点：
– 必须有一个存储器； – 必须有一个控制器； – 必须有一个运算器，用于完成算术运算和逻辑 运算； – 必须有输入和输出设备，用于进行人机通信。
• 冯.诺依曼的主要贡献就是提出并实现了 “存储程序”的概念
32 嵌入式系统原理
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Lecture5: 系统硬件体系
嵌入式微处理器的分类
优点 嵌入式微处理器 功能强大 缺点 体积大、功耗高、 成本高 内存资源有限，运 算能力弱
嵌入式微控制器 嵌入式数字信号 处理器 嵌入式片上系统 片上可编程系统
体积小、可靠性高 编译效率高、指令执行速度 快 体积小、简化设计与工艺、速 度快、免干扰 基于FPGA/CPLD解决了SoC的 问题
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19 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
8位嵌入式微处理器
• Motorola公司6800
– NMOS电路技术 – 16位地址总线，8位数 据总线 – 运算的数据在主内存 – 三个寄存器(16位索引 寄存器，两个累加器 )
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20 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
• 嵌入式处理器是指具备强的中断、I/O、内存和能 嵌入式处理器是指具备强的中断、 、 耗管理能力，具有定制多类体系架构的特征， 耗管理能力，具有定制多类体系架构的特征，适 当计算处理性能的微处理器。 当计算处理性能的微处理器。 • 嵌入式微处理器应该具有以下特点：
– – – – – – 具有较强的实时多任务处理能力 具有较强的中断处理能力 具有强大的存储区保护功能 采用可扩展的处理器结构 提供丰富的调试功能 具有低功耗特性
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• 德州仪器 TMSl000
– – – – – – PMOS 1024字节的ROM 64个4位字组的RAM 一个4位的输入接口 19个输出位 只能处理内部内存中的 程序代码，无法外加外 部内存
17 嵌入式系统原理
Lecture5: 系统硬件体系
Intel 4004微处理器
10/3/2007
10/3/2007
依赖于固定的ASIC 开发周期长