嵌入式技术及其应用
嵌入式技术及其应用
RS-422串行通信接口
RS-485 串行总线接口
通信规范
RS-232
RS-422
RS-485
工作方式
单端
平衡
平衡
节点数
最大传输电缆 长度
最大传输速率
接收器输入电 压范围
接收器输入门 限
接பைடு நூலகம்器输入电 阻
驱动器负载阻 抗
1收1发 12米 20Kb/s +/-15V +/-3V 3KΩ～7KΩ 3KΩ～7KΩ
主控制器和HUB之间的某些总线事件涉及4个包的传输，这些类型的事 件用来管理主机与设备之间的数据传输。
主机与设备端点之间的USB数据传输模型被称作管道。管道有两种类 型：流和消息。消息数据具有USB定义的结构，而数据流没有。管道与 数据带宽、传输服务类型、端点特性有关。当USB设备被配置时，大多 数管道就形成了。一旦设备加电，总是形成一个被称作默认控制管道的 消息管道，以便提供对设备配置、状态和控制信息的访问。
1收10发 1200米 10Mb/s +/-2V +/-200mV
4KΩ 100Ω
1收32发 1500米
10Mb/s
+/-1.5V +/-
200mV 12KΩ
54Ω
并行接口的基本原理和结构
在IEEE1284标准中定义了多种并行接口模式， 常用的有以下三种：
（1）SPP（Standara Parallel Port）标准并行 接口；
应用层
对象层：报文滤波、报文和状态的处理
传输层：故障定位、错误检测和标定、报 文校验、应答、仲裁、报文分帧、传输速 率和定时 物理层：信号电平和位 表示、传输介质
CAN对传输介质未做规定，因此CAN能 够使用多种物理介质，例如双绞线、光 纤等。最常用的就是双绞线。信号使用 差分电压传送，两条信号线被称为 “CAN_H”和“CAN_L”，静态时均是 2.5V左右，此时状态表示为逻辑“1”， 也可以叫做“隐性”。用CAN_H比 CAN_L高表示逻辑“0”，称为“显形”， 此时，通常电压值为：CAN_H = 3.5V 和
嵌入式技术与应用
嵌入式技术与应用嵌入式技术是一种以计算机系统为基础的特定功能集成电路技术，它将计算机硬件和软件相结合，嵌入到其他设备或系统中，以实现特定的功能或任务。
嵌入式技术已经广泛应用于各个领域，如家电、通信、医疗、交通等，成为现代社会中不可或缺的一部分。
嵌入式技术的出现，使我们的生活变得更加便捷和智能。
家电产品是嵌入式技术应用最早和最广泛的领域之一。
我们常见的电视、冰箱、洗衣机等家电产品都采用了嵌入式技术，使其具备了更加智能化的功能。
通过嵌入式技术，我们可以通过手机或遥控器控制电视的开关、频道切换等功能，通过智能家居系统控制家中各种电器设备，实现远程控制和自动化控制，提高生活的舒适度和便利性。
通信领域也是嵌入式技术应用较为广泛的领域之一。
移动电话是嵌入式技术的典型代表，它将计算机、通信和多媒体技术相结合，实现了人们随时随地进行语音和数据通信的功能。
在嵌入式技术的支持下，移动电话不仅具备了拨打电话的功能，还能够进行短信、彩信、上网等多种功能的实现。
嵌入式技术还使得移动电话能够集成GPS定位、摄像头、音乐播放器等功能，实现了更加丰富和多样化的应用。
医疗领域也是嵌入式技术应用非常重要的领域之一。
随着医疗设备的不断发展和进步，嵌入式技术在医疗设备中的应用日益广泛。
例如，心脏起搏器、人工耳蜗等医疗设备都采用了嵌入式技术，实现对患者的监测和治疗。
嵌入式技术使得医疗设备更加智能化和精准化，提高了医疗诊断和治疗的效果，减轻了医护人员的工作负担，对于保障人们的健康起到了重要的作用。
交通领域也是嵌入式技术的一个重要应用领域。
现代交通工具，如汽车、飞机、火车等都采用了大量的嵌入式技术，以提高交通安全、降低能耗和提高运行效率。
嵌入式技术使得汽车具备了智能驾驶辅助系统、导航系统、车载娱乐系统等功能，提高了驾驶的安全性和便利性。
在航空领域，嵌入式技术使得飞机的自动控制系统更加精准和可靠，提高了飞行的安全性和效率。
在火车领域，嵌入式技术使得列车的自动控制和调度更加高效和准确，提高了铁路运输的效率和安全性。
嵌入式技术与应用专业就业方向与就业前景
嵌入式技术与应用专业就业方向与就业前景高考填报志愿时，嵌入式技术与应用专业就业方向有哪些以及就业前景是广阔考生和家长伴侣们非常关怀的问题，嵌入式技术与应用专业简介、就业方向、就业前景等信息。
1、嵌入式技术与应用专业简介嵌入式技术与应用专业培养系统控制嵌入式计算机软硬件基本理论、学问和技能，具有嵌入式产品的设计、研发、测试、售后技术支持与服务方面的有用型人才。
2、嵌入式技术与应用专业就业方向本专业同学毕业后可以从事家用电子、汽车电子、医疗电子、电信等行业的计算机应用设计开辟,担任嵌入式产品及应用系统的设计与开辟工程师, 从事嵌入式技术的应用项目设计开辟、产品维护与技术服务等工作。
嵌入式技术与应用专业毕业生主要职业岗位:主要工作任务相关职业资历证书 1．嵌入式软件应用开辟（核心岗位）搭建开辟平台和建立开辟环境具备计算机软硬件的基本学问用户需求分析。
从事行业：毕业后主要在电子技术、新能源、建造等行业工作，大致如下：1 电子技术/半导体/集成电路2 新能源3 建造/建材/工程4 仪器仪表/工业自动化5 互联网/电子商务6 计算机软件7 其他行业8 通信/电信/网络设备工作城市：毕业后，深圳、广州、北京等城市就业机会比较多，大致如下：1 深圳2 广州3 北京4 上海5 武汉6 南宁7 厦门 8 杭州3、嵌入式技术与应用专业就业前景嵌入式系统的广泛应用带来的必定是对相关技术人才的极大需求，然而与这组逐年攀升的数字呈现对照的是国内嵌入式软件领域技术人员的极度匮乏。
在中国的各大跨国公司及国内家电巨头如intel、ti、sony、三星、tcl、联想和康佳等企业，都濒临着嵌入式人才严峻短缺的问题。
ccid最近的一次调查显示，中国嵌入式软件行业存在每年起码50万人才的巨大缺口，并且这个数字还在以每年20%的速度递增。
与此相比，国内嵌入式软件人才提供量正可谓是“杯水车薪”，远远不能满足行业的需要。
一方面是需求的增长，一方面则是控制嵌入式软件开辟技能的人才提供缺口巨大。
《嵌入式技术及应用》课程标准
《嵌入式技术及应用》课程标准一、课程概述嵌入式技术是当前工业自动化、智能设备、物联网等领域中广泛应用的一种技术。
本课程旨在让学生了解嵌入式技术的概念、特点、应用场景和发展趋势，掌握嵌入式系统的基本原理和实现方法，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
二、课程目标1.掌握嵌入式系统的基本原理和实现方法，包括处理器、内存、外设、操作系统等方面的知识。
2.熟悉嵌入式系统的开发流程和方法，包括需求分析、系统设计、代码编写、测试、调试等环节。
3.能够根据实际需求，选择合适的嵌入式系统平台和应用软件，实现嵌入式系统的应用。
4.能够解决嵌入式系统开发中遇到的问题和故障，提高实际操作能力和解决问题的能力。
三、教学内容与要求1.嵌入式系统概述：介绍嵌入式系统的概念、特点、应用场景和发展趋势，让学生了解嵌入式系统的基本概念和背景知识。
2.处理器和内存：介绍嵌入式系统常用的处理器类型（如ARM、MIPS、X86等），以及内存的种类和特点，让学生了解嵌入式系统中的硬件基础。
3.外设接口：介绍嵌入式系统常用的外设接口（如USB、SPI、I2C、UART等），以及它们在嵌入式系统中的应用，让学生了解嵌入式系统中的外设接口技术。
4.操作系统：介绍嵌入式系统常用的操作系统（如Linux、QNX、uClinux等），以及它们的特点和应用场景，让学生了解嵌入式系统中的操作系统技术。
5.开发环境：介绍嵌入式系统的开发环境（如IDE、编译器、调试器等），以及如何使用它们进行开发，让学生掌握嵌入式系统的开发工具和环境。
6.应用开发：通过实例项目，让学生掌握如何根据实际需求选择合适的嵌入式系统平台和应用软件，实现嵌入式系统的应用，并掌握如何进行测试和调试。
7.问题解决：通过案例分析，让学生了解在嵌入式系统开发中遇到的问题和故障，并掌握如何分析和解决这些问题，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
四、教学方法与手段1.理论教学与实践教学相结合：通过课堂讲解、案例分析、实践操作等方式，让学生全面了解嵌入式技术的原理和应用。
嵌入式技术及其应用演示课件.ppt
电
2.9 5.8 0.4 2.9 0.5 1.9 3.6 0.4 0.4 0.6 0.5 0.5
流
(mA)
v.
充电管理
电池是嵌入式系统中常用的电源。随着 嵌入式技术的发展，各种电池供电系统 的需求量呈直线上升趋势。因而，针对 电池的电源管理系统的设计技术得到了 大力发展。本节将针对电池供电系统的 电源管理系统作详细的阐述。采用非电 池供电的系统仍然可以应用本节原理进 行系统的设计。
v.
嵌入式系统的低功耗设计是通过电源管理技 术实现的，而电源管理技术则是以硬件支持 为基础的，没有硬件系统的支持，电源管理 便无从谈起。硬件芯片自身具有低功耗特性 时，系统设计可以简化。 软件低功耗设计逐渐得到了发展，包含操作 系统特性在内的低功耗算法已经开始逐渐应 用到嵌入式系统当中了。事实表明，软件低 功耗策略可以在很大程度上降低嵌入式系统 的功耗。
v.
MAXIAM公司的MAX8214集成电路
v.
短路和过流
短路和过流不仅会损坏系统的电源和电源电路， 也对系统其它用电部件产生不良影响甚至损坏。 因此，在短路和过流发生时，电源保护电路应 立即产生动作切断供电，保护系统不受损失， 待有害低阻抗负载移除后再进行正常供电。 短路的判断方法是通过检测电源的当前电源电 压低于预先设定的阈值电压的速率。 过流的判断方法是通过连续检测放电电流，与 预先设定的基准相比较，如果在规定的延迟时 间内超过了基准电流，则判定发生了过流。
电源调整管工作在线性范围，且输出电 流要流过调整管的集电极和发射极，因 而输入电压至少要高于调整管的Uces， 也就是调整管的饱和结压降。当输出电 流较大时，带来的损耗较大 。
v.
线性稳压电源优点
技术成熟； 静态年来开发出各种低压差线性稳压器 VLDO 集 成稳压电源芯片克服了普通线性稳压电源的缺 点，其指标可达到输出100mA电流时，其压差 在100mV 左右的水平，某些小电流的低压差线 性稳压器其压差仅几十毫伏。
嵌入式技术与应用
嵌入式技术与应用第一篇：嵌入式技术的基础概念及应用嵌入式技术(Embedded System Technology)，是一种以计算机技术为基础的综合应用技术，利用计算机软硬件系统，对某一特定功能进行研究、设计、开发和制造的技术。
嵌入式技术具有很高的实用性和灵活性，广泛应用于电子通讯、智能控制、安全监测、交通运输、医疗电子、互联网等各个领域。
嵌入式系统包括两部分：硬件系统和软件系统。
硬件系统由处理器、存储器、输入输出接口电路、控制器等部件组成。
软件系统则包括嵌入式操作系统、应用程序、驱动程序等。
通过不同的硬件配置和软件设计，嵌入式系统可以实现各种各样的功能。
嵌入式技术的应用范围非常广泛。
在电子通讯方面，嵌入式技术可以用于移动电话、电子手表、智能家居等电子产品中。
在智能控制领域，嵌入式技术可以实现自动化生产、智能机器人、智能交通等。
在安全监测领域，嵌入式技术可以用于安全检测、视频监控等。
在交通运输领域，嵌入式技术可以用于智能车载系统、交通控制等。
在医疗电子领域，嵌入式技术可以用于医疗仪器、远程医疗等领域。
总的来说，嵌入式技术的应用范围不断扩展，未来发展前景非常广泛。
不仅在技术领域，嵌入式技术还会引领各个行业的发展，为人们的生活带来更多便利和创新。
第二篇：嵌入式系统的开发流程及应用案例嵌入式系统开发流程主要包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、系统测试和维护等环节。
在需求分析环节中，需要确定系统的功能需求、性能需求、可行性分析等。
在系统设计环节中，需要对系统整体结构、电路设计、软件架构、模块接口等进行设计。
在硬件设计环节中，需要选择合适的电路器件、进行原理图设计、完成电路板布局、进行电路板制作等。
在软件设计环节中，需要根据系统设计文档编写软件源代码、进行软件调试、编写用户手册、完成软件的安装和部署等。
在系统测试和维护环节中，需要进行软件测试、硬件测试、单元测试、集成测试、验收测试等。
嵌入式系统的应用案例也非常广泛。
嵌入式人工智能技术开发及应用
嵌入式人工智能技术开发及应用1. 引言1.1 嵌入式人工智能技术的定义嵌入式人工智能技术的定义是指将人工智能技术应用于嵌入式系统中，使其具备智能化的能力和功能。
嵌入式系统是一种专门设计用于特定任务的计算机系统，通常构建在微处理器或微控制器之上，并集成在各种设备和系统中，如智能手机、智能家居、智能汽车等。
而人工智能技术则是指模拟人类智能思维和行为的技术，包括机器学习、深度学习、自然语言处理等。
将人工智能技术应用于嵌入式系统中，可以使这些系统具备更加智能化的功能，能够实现自主学习、自主决策和智能交互，提高系统的智能性、灵活性和适应性。
嵌入式人工智能技术的发展意味着计算能力、传感器技术和人工智能算法的深度融合，为各个领域带来了巨大的发展机遇和挑战。
随着物联网和智能化的普及，嵌入式人工智能技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
1.2 嵌入式人工智能技术的重要性嵌入式人工智能技术的重要性体现在多个方面。
嵌入式人工智能技术可以为智能设备赋予更加智能化的功能，提升用户体验。
通过在设备中嵌入人工智能算法和模型，可以实现设备的自动学习、智能控制和智能交互，使得设备更加智能化、智能化。
嵌入式人工智能技术可以帮助提高设备的自主性和自适应性，使得设备可以更好地适应环境和用户的需求，提升设备的智能化水平和性能。
嵌入式人工智能技术还可以推动各行业的数字化转型和智能化发展。
随着人工智能技术的不断进步和应用，各行业都在积极探索如何利用人工智能技术来提升生产效率、优化资源配置、改善服务质量、降低成本等方面。
嵌入式人工智能技术作为人工智能技术的一个重要分支，在各行业中有着广泛的应用前景和发展空间，可以为各行业带来更多的创新机会和发展动力。
嵌入式人工智能技术的重要性体现在它在智能设备和各行业中的广泛应用和推动作用，可以为社会带来更多的便利和进步，促进产业的变革和升级，推动经济的发展和社会的进步。
1.3 本文主要内容介绍嵌入式人工智能技术是指将人工智能技术应用于嵌入式系统中，实现智能化的功能和服务。
嵌入式技术的原理及应用pdf
嵌入式技术的原理及应用一、嵌入式技术简介•嵌入式技术是指将计算机科学和信息技术应用于各种电子设备中的技术。
•嵌入式系统是由硬件和软件组成的，具有特定功能，且专门为特定应用领域设计的计算机系统。
二、嵌入式技术的原理嵌入式技术的原理基于以下几个方面：1. 处理器架构•嵌入式系统使用的处理器通常是精简指令集（RISC）架构的。
•RISC处理器由简单指令集和少量的寄存器组成，可以提高系统执行效率。
2. 实时操作系统（RTOS）•嵌入式系统需要实时性能，因此使用实时操作系统（RTOS）进行任务调度和管理。
•RTOS可以确保关键任务能够按时完成。
3. 设备驱动程序•嵌入式系统需要与各种硬件设备进行通信和控制。
•设备驱动程序是连接嵌入式系统和硬件设备的接口，负责管理设备的输入和输出。
4. 低功耗设计•嵌入式系统通常要求在有限的能源资源下工作。
•通过优化电源管理、减少功耗和使用低功耗元件，可以延长嵌入式系统的电池寿命。
三、嵌入式技术的应用嵌入式技术在各个领域都有广泛的应用，以下是几个常见的应用领域：1. 汽车行业•嵌入式技术在汽车行业中被广泛应用，包括车载娱乐系统、车载导航系统、智能驾驶辅助系统等。
•这些嵌入式系统可以提高驾驶安全性、提供更好的驾驶体验。
2. 智能家居•嵌入式技术也用于智能家居系统，例如智能灯光控制、智能家电控制、智能安防系统等。
•这些系统可以提供更便捷、智能的生活方式。
3. 医疗行业•嵌入式技术在医疗设备中发挥重要作用，如心脏监测仪、血压计、呼吸机等。
•这些设备可以实时监测身体健康状态，提供及时的医疗服务。
4. 工业自动化•嵌入式技术广泛应用于工业自动化领域，如机器人控制系统、自动化生产线等。
•这些系统可以提高生产效率、降低人力成本。
5. 无人机•嵌入式技术在无人机领域的应用越来越广泛，如航迹规划、飞控系统等。
•这些系统可以实现无人机的智能飞行和自主控制。
四、总结嵌入式技术是一种将计算机科学和信息技术应用于各种电子设备中的技术。
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嵌入式系统的总线接口
串行接口的基本原理和结构
所谓串行通信就是使数据按位的方式进 行传输而实现的通信。在通信的接收端， 可以将接收到的位信息组合成字节或字 等数据。
串行通信具有的优点是：仅需要较少的 通信线就可以实现全双工通信，结构简 单，成本低。 缺点是通信速度相对较慢，并且不同电 平条件下应用需要有相应的转换器。
PCI的引脚定义与信号类型
名称 In 定义 用于输入的标准信号
Out
t/s s/t/s
标准的有效驱动器
双向的三态输入/输出引脚，无效时为高阻 态 每次只由一个单元拥有并驱动的低电平有 效双向三态信号
o/d
漏极开路电路，允许多个器件共享
USB接口的基本原理和结构
一个USB系统由3部分来描述： USB设备 USB主机 USB互连。
物理接口
பைடு நூலகம்
USB总线支持的数据传输速率有3种：高速信 令位传输速率为480Mbps；全速信令位传输速 率为12Mbps；低速信令位传输速率为1.5Mbps。
USB的总线协议
USB是一种查询总线，由主控制器启动所有的数据传输。USB上所有挂 接的外设通过主机调度、基于令牌的协议来共享带宽。 大部分总线事件涉及3个数据包的传输。当主控制器按计划地发出一个 描述事件类型和方向、 USB设备地址和端点号的USB包时，就开始发起 一个事物，这个包称做“令牌包”，他指示总线上要执行什么事件，欲 寻址的USB设备及数据传送方向。然后，目标一般还要用一个指示传输 是否成功的握手包来响应。 主控制器和HUB之间的某些总线事件涉及4个包的传输，这些类型的事 件用来管理主机与设备之间的数据传输。 主机与设备端点之间的USB数据传输模型被称作管道。管道有两种类 型：流和消息。消息数据具有USB定义的结构，而数据流没有。管道与 数据带宽、传输服务类型、端点特性有关。当USB设备被配置时，大多 数管道就形成了。一旦设备加电，总是形成一个被称作默认控制管道的 消息管道，以便提供对设备配置、状态和控制信息的访问。 事务调度表（Transaction Schedule）允许对某些管道进行流量控制，在 硬件级，通过使用NAK（否认）握手信号来调节数据传输率，以防止缓 冲区上溢或者下溢产生。当被否认时，一旦总线时间可用会重试该总线 事务。流量控制机制允许灵活地进行调度，以适应异类混合流管道的同 时服务，因此，可以在不同的时间间隔，用不同规模的包为多个流管道 服务。
接收器输入电 压范围
接收器输入门 限 接收器输入电 阻 驱动器负载阻 抗
3KΩ～7KΩ
3KΩ～7KΩ
4KΩ
100Ω
12KΩ
54Ω
并行接口的基本原理和结构
在IEEE1284标准中定义了多种并行接口模式， 常用的有以下三种： （1）SPP（Standara Parallel Port）标准并行 接口； （2）EPP（Enhanced Parallel Port）增强并 行接口； （3）ECP（Extended Capabilities Port）扩展 功能并行接口等。
PCI总线的特点
PCI总线是一种局部总线，通过PCI总线，CPU与 存储器、外围设备等器件连接在一起，为各个不 同部分提供标准信息和高速数据通道，同时还为 CPU与高速缓冲存储器服务，PCI总线的存在，大 大提高了系统性能。 PCI总线不受处理器类型限制，只要符合PCI总线 规范，便可以互相连接。 PCI总线规范了配置空间，配置空间定义了所连接 设备的参数，如中断请求、传输速率、存储空间 等等。POST程序会根据设备的要求自动分配所需 资源。
串行通信接口的基本任务
（1）实现数据格式化; （2）进行串－并转换; （3）控制数据传输速率; （4）进行错误检测; （5）进行TTL与EIA电平转换; （6）提供接口标准所要求的信号线;
串行通信协议
串行接口的电路组成
串行通信接口电路一般由可编程的串行 接口芯片、波特率发生器、EIA 与TTL 电平转换器以及地址译码电路组成。
RS-422串行通信接口
RS-485 串行总线接口
通信规范 工作方式 节点数 最大传输电缆 长度 最大传输速率
RS-232 单端 1收1发 12米 20Kb/s +/-15V +/-3V
RS-422 平衡 1收10发 1200米 10Mb/s +/-2V +/-200mV
RS-485 平衡 1收32发 1500米 10Mb/s +/-1.5V +/200mV
1. 标准并行接口（SPP模式） SPP是最早定义的并行接口模式，它可以提供 50K Bits/秒的典型传输速度，其最高的传输速 度可达150K Bits/秒。可进行9Bits的并行输入 和12Bits的并行输出。通常可选择Nibble （4bits）或Byte（8bits）的方式进行输入数据， 还有一种Bi-directional的双向传输方式，这种 方式需硬件支持。SPP硬件是由8条数据线，4 条控制线和5条状态线所组成，它们分别对应 三个不同的寄存器来进行数据的读写操作。
串行接口的物理标准
RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、 75、 100、150、300、600、1200、2400、4800、 9600、19200波特。 驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将 受此电容限制，例如，采用150pF/m的通信电 缆时，最大通信距离为15m； RS-232-C 采用负逻辑规定逻辑电平，信号电平 与通常的TTL电平也不兼容，RS-232-C 将5V～-15V 规定为“1”，+5V～+15V规定为“0”
增强并行接口（EPP模式） EPP 提供了一种更高性能的连接方式， 并向下兼容所有之前的并行口应用及外 部设备。与SPP不同之处在于其原来的17 个信号经过重新定义，EPP模式使用其中 14 个信号进行传输、握手和选通，剩下 的3个信号可以由外部设备设计者自行定 义。
PCI接口的基本原理和结构
PCI（Peripheral Component Interconnect） 总线是一种同步的、独立于处理器的、 32位或64位的局部总线，其目的是在高 集成度的外设控制器件、外部设备、处 理器和存储器系统之间提供一种内部连 接机制。