嵌入式系统设计与开发期末复习提纲PPT课件
嵌入式系统课程总结和期末考试复习课件
2020/2/26
大端格式(big-endian)：字数据的高字节存储在低地址中， 而字数据的低字节则存放在高地址中。
状态切换方法
ARM指令集和Thumb指令集均有切换处理器状态 的指令，并可在两种工作状态之间切换，
在开始执行代码时，应该处于ARM状态。
•两种状态的切换 程序执行过程中，通过执行带状态切换的分支指令
BX，随时在两种工作状态之间进行切换。并且处理器 工作状态的转变，并不影响处理器的工作模式和相应 寄存器中的内容。
单片机属于嵌入式系统，故嵌入式系统的历史已经 有几十年。
单片机与嵌入式系统有区别，只有嵌入式系统的部 分结构和部分功能：
1）单片机数据处理能力有限、处理速度有限，不 能够用于所有的嵌入式系统
2）单片机不使用操作系统 3）单片机无网络功能
2微处理器（MPU）
◆ 嵌入式微处理器（Micro Processor Unit)是由 通用计算机中的CPU演变而来的，80386－80387
Chip)
5 可编程片上系统（SOPC）(System On Programmable
Chip)
1.微控制器（MCU）：
◆ 嵌入式微控制器的典型代表是单片机这种8位的处 理器，目前仍然有广泛的应用。 ◆ 单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线 逻辑、定时/计数器、I/O、串行口、EEPROM 等 各种必要功能和外设。
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第四阶段 以基于网络操作为标志的嵌入式系统，这是一个正在
迅速发展的阶段。
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1.3 嵌入式处理器
嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器，据不完全统 计，全世界大约有1000多种嵌入式处理器，流行的体系 结构有30多个系列。如MCS-51、PIC、AVR、ARM、 DSP等，其中MCS-51占了多半，生产厂家20多个， 350多种衍生产品，仅Philips就有近百种。处理速度从 0.1MIPS到2000MIPS，寻址空间从64KB到4GB。
9嵌入式系统设计与开发PPT课件
4
Embedde d
ICE 控制器
JTAG 端口
计算机
JTAG TAP控 制 器
Embedded ICE
扫描链
扫描链
Data Bus
ARM 核
Control Bus
扫描链
ETM
跟踪端口 分析器
跟踪端口
Address Bus
ARM 嵌入式系统实时开发组织结构图
5
9.1.1 JTAG接口
JTAG接口标准是由测试联合行动组（joint test action group）于1986~1988年推出的基于边界扫描机制的标准化草 案。1990年IEEE组织将这些草案标准化，并命名为IEEE 1149.1标准，俗称JTAG调试标准。JTAG除了实现通常意义上 的调试功能外，还可实现代码下载或单步执行程序等功能。
• 如果要在芯片的某个管脚上加载一个特定的信号，则首先通 过TDI把期望的信号移位到与相应管脚相连的边界扫描链的 寄存器单元里，然后把该寄存器单元的值加载到相应的芯片 管脚。
12
• 在IEEE 1149.1标准里面，寄存器分为两大类：数据寄存器 DR和指令寄存器IR。
• 边界扫描链属于数据寄存器的一种，用来实现对芯片的输入/ 输出的观察和控制，而指令寄存器用来实现对数据寄存器的 控制。
6
边界扫描机制主要的思想是：通过在内部逻辑之间，即在 内部逻辑的边界上增加串行的可读写的边界扫描单元，从而提 供芯片级、板级、系统级的标准测试框架。边界扫描机制可以 实现下列目标： • 测试不同单元之间的连接。 • 测试单个单元的功能。 • 应用边界扫描寄存器完成其他测
嵌入式系统软件开发和设计流程复习课程
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嵌入式系统及应用第九章嵌入式系统软件的开发主要内容嵌入式软件开发工具嵌入式系统开发模式实时软件分析设计方法第一节嵌入式软件开发工具嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件的交叉开发环境嵌入式软件实现阶段的开发过程嵌入式软件开发工具的发展趋势/嵌入式软件开发工具“工欲善其事，必先利其器”嵌入式软件开发工具的集成度和可用性将直接关系到嵌入式系统的开发效率。
嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件开发阶段嵌入式软件开发工具的分类根据不同的阶段，嵌入式软件开发工具可以分为：需求分析工具（Requirement Analysis Tools）软件设计工具(Software Design Tools) 编码、调试工具(Coding Tools) 测试工具(Testing Tools) 配置管理工具、维护工具等Rational Rose RealTime ObjectGeode Rhapsody TAU Tornado LambdaTOOL pRISM+ Spectra Win CE Platform Builder CodeWarrior Xray Debugger Logiscope CodeTEST…Phases Requirement Analysis Software Design Coding Test Release 主要嵌入式软件开发工具产品嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件的开发可以分为以下几种：编写简单的板级测试软件，主要是辅助硬件的调试开发基本的驱动程序开发特定嵌入式操作系统的驱动程序（板级支持包）开发嵌入式系统软件，如：嵌入式操作系统等开发应用软件嵌入式软件开发工具的分类从以上嵌入式软件开发分类来看，嵌入式软件开发工具可以分为：与嵌入式OS相关的开发工具，用于开发：`基于嵌入式OS的应用部分驱动程序等与嵌入式OS无关的开发工具，用于开发：基本的驱动程序辅助硬件调试程序系统软件等嵌入式软件的交叉开发环境交叉开发环境是指用于嵌入式软件开发的所有工具软件的集合，一般包括：文本编辑器交叉编译器交叉调试器仿真器下载器等交叉开发环境由宿主机和目标机组成，宿主机与目标机之间在物理连接的基础上建立起逻辑连接。
嵌入式系统与开发复习大纲
1了解嵌入式系统的一般定义方法及其相关含义。
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，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
2了解基于ARM核的研究和商业运作模式。
ARM是是对一类RISC微处理器的统称,由一家英国公司ARM负责设计,该公司专门从事基于RISC技术芯片设计开发.作为知识产权(IP, Intelligence Property)供应商，该公司不直接从事芯片生产，靠转让设计许可，由合作公司生产各种芯片世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的，ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，形成自己的ARM微处理器芯片进入市场3了解嵌入式应用开发的一般流程及方法。
方法：元器件选型－〉原理图编制－〉印制板－〉样板试制－〉硬件功能测试－〉RTOS移植－〉BSP调试－〉协议栈移植－〉应用程序调试－〉系统联调－〉样机交付－〉小批量生产－〉产品改进－〉大批量生产流程：用户需求、选择处理器及硬件平台、选择合适的操作系统、编写应用程序。
测试应用程序、测试应用系统，开发结束4了解ARM微处理器7种异常模式及含义p17 p205了解ARM微处理器大小端存储模式含义及区别p236了解ADS集成开发环境及其使用方法。
ARM公司推出的新一代ARM集成开发工具，全称：Metrowerks CodeWarrior for ARM Developer Suite v1.2ADS的主要组成部件有：命令行开发工具、ARM运行时库、GUI开发环境(Code Warrior和AXD)有了这些部件，用户就可以为ARM系列的RISC处理器编写和调试自己的开发应用程序7了解arm-linux-*相关工具的作用及其使用方法。
vC/C++编译器arm-linux-gccarm-linux-gcc主要功能是将源程序编译成汇编代码，它有十分丰富的命令选项，可以控制编译的各个阶段汇编器arm-linux-as汇编器arm-linux-as将arm-linux-gcc编译的汇编代码转换为目标代码v连接器arm-linux-ld在编写一个大的程序时，经常把它分成许多独立的模块，这时需要连接器所有的模块组合起来，并结合c函数库和初始化代码，产生最后可执行的文件库管理器arm-linux-ar可以使用ar程序建立静态库，把几个小文件合并成一个大文件。
嵌入式期末复习提纲
嵌入式期末复习提纲•平时作业和练习•考试范围：1-5章•其他说明：•课后习题是重点。
每章重点：第一章：1.什么是嵌入式系统？试简单列举一些生活中常见的嵌入式系统的实例。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统具有哪些特点？3.嵌入式系统由哪些部分组成？简单说明各部分的功能和作用。
4.嵌入式系统是怎样分类的？5.嵌入式系统的定义。
嵌入式系统是用于检测、控制、辅助、操作机械设备的装置。
以应用为中心，一计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。
6.什么是交叉编译，试说明交叉编译的实现过程。
7．嵌入式系统有哪些应用领域。
第二章：1.嵌入式处理器有哪几类？简述各类嵌入式处理器的主要特点和应用领域。
(P6)嵌入式微控制器、嵌入式微处理器、嵌入式DSP、嵌入式片上系统。
(1)嵌入式微处理器集成处理器内核，存储管理器高速缓存芯片，存在体积小、重量轻、成本低和可靠性高等特点，其又称为单板机。
（2）嵌入式微控制器是集成了微处理器、存储器和片内外设芯片称为微控制器，片上外设资源丰富适合于控制单片化、体积小、功耗低、成本低等特点。
（3）嵌入式DSP专门用于信号处理的嵌入式芯片，适合执行DSP算法，能够对离散信号进行集化处理，提高速度。
（4）嵌入式片上系统SOC软硬件的无缝结合，直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块，在单个芯片上实整个系统的功能2.简单说明ARM7TDMI的含义。
(P7)ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端ARM处理器核。
TDMI的基本含义为：T：支持16为压缩指令集Thumb；D：支持片上Debug；M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）I：嵌入式ICE，支持片上断点和调试点；3.选择ARM处理器时需要考虑哪些问题？(P34-P35)4.ARM处理器总共有多少个通用寄存器？这些通用寄存器的组成结构是什么样的?这些寄存器按其在用户编程中的功能是如何划分的？特殊寄存器有哪些？他们的作用分别是什么？（P39-P40）ARM微处理器共有37个32位的寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器。
嵌入式系统与开发复习大纲
1.了解嵌入式系统的一般定义方法及其相关含义。
P2 (2)2.了解基于ARM核的研究和商业运作模式。
P15 (2)3.了解嵌入式应用开发的一般流程及方法。
P12 (2)4.了解ARM微处理器7种异常模式及含义P20 (3)5.了解ARM微处理器大小端存储模式含义及区别P23 (3)6.了解ADS集成开发环境及其使用方法。
（打印ADS看门狗） (3)7.了解arm-linux-*相关工具的作用及其使用方法。
(4)8.了解嵌入式远程GDB的使用方法。
P113 (5)9.了解CodeBlocks软件的基本使用方法。
P100 (6)10.了解设备驱动和一般应用程序的区别。
(6)11.了解设备驱动的基本作用。
(6)12.了解Linux支持的三类的硬件设备：字符、块和网络设备。
(7)13.了解引入模块的基本原理和模块的本质。
(7)14.了解Qt程序的优点。
(8)15.了解使用Qt开发嵌入式应用的基本方法。
(8)16. 掌握非操作系统模式的嵌入式开发模型及开发所涉及的基本过程。
(8)17. 掌握基于操作系统模式的嵌入式开发模型及开发所涉及的基本过程。
(9)18.掌握S3C2440看门狗工作的基本原理及控制方法。
(10)19.掌握使用S3C2440芯片的GPIO控制LED灯打开或关闭的基本原理及控制方法。
(10)20.掌握宿主机-目标板开发模式的基本原理和工作方法。
(10)21.掌握bootloader、内核和文件系统等的编译、裁剪和烧写过程。
(10)22.掌握Make及Makefile文件使用方法。
(12)23.掌握模块的加载和卸载方法。
P77 (15)24.掌握Linux设备驱动模型的构建方法。
(15)25.掌握Qt程序的信号和槽的工作机理。
(16)26.掌握看门狗程序的编写原理和编写方法（非操作系统模式和操作系统模式）。
打印PPT7（45-结尾） (20)27.掌握跑马灯程序的编写原理和编写方法（非操作系统模式和操作系统模式）。
嵌入式系统原理与设计 教学课件(共82张PPT)
杂，如：16位、32位CPU或特殊功能的微处理器、 特定功能的集成芯片、FPGA或CPLD等，其软
件设计的复杂性成倍增长。因此研究嵌入式系统的
设计原理及技术，提供系统的设计方法和开发工具是 嵌入式计算学科的关键技术。
嵌入式微处理器分类
嵌入式处理器
嵌入式微控制器 （MCU）
嵌入式DSP处理器 (DSP)
嵌入式微处理器 (MPU)
嵌入式片上系统 (System On Chip)
1、嵌入式微控制器(MCU）
• 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、Flash RAM、EEPROM等 各种必要功能和外设。
要求程序编写和编译工具的质量要高，以减少程序二进制代码长度、提 高执行速度。
以微处理器为核心
• 我们设计一个数字系统可以有很多种方法，如：定制
逻辑、现场可编程门阵列（FPGA）等，那么为什 么在设计嵌入式系统时要以微处理器为核心呢？ 这主要有两种原因：
• （1）用微处理器是实现数字系统一种十分便捷、有 效的方法；
嵌入式系统的特征
• 可接5种GPS接收器； 嵌入式系统是以微处理器为核心的，嵌 入在其他设备中的专用计算机系统。它 5个按键需要和屏幕菜单显示组合起来完成这些功能。
在移动地图这个例子中，电能消耗特别重要，设计时应尽量减少存储器读/写，因为存储器访问是主要的功耗来源，存储器的访问必须精心安排 ，以避免多次读取相同的数据。
嵌入式系统设计与开发期末复习提纲(1)
《嵌入式系统设计与开发》期末复习提主讲人：油海东院系：信患学院时间 5 2007. 10. 23g第1章概述-嵌入式系统的一般定义（简单）-嵌入式系统架构-嵌入式处理器分类（简答〉-常用的嵌入式微处理器■常见的嵌入式操作系统-嵌入式Linux分为哪两类？2013^20 伯4学伯朝研《・詡紳触2第3章ARM 处理器体系结构2013-4*20信且学陆伯敘研％•油牌X4什么是ARM?ARM 指令执行分为哪些阶段？ARM 处理器工作状态 什么是存储器大端格式和小端格式（简单）2013-4*20ARM 处理器7种工作模式，如何设S?ARM 寄存器一共多少？分为哪两大类? 通用寄存器分为哪几类？什么是C PSR 和S PSRCPSR 各标志位的含义ARM 所支持的异常类型有哪些？ 异常向量表第3章ARM 处理器体系结构第3章ARM 处理器体系结构201 好20怙4学曲怡朝研《・油律輪6■-常用数据处理指令.MOV,BIC,ADD,ADC,SUB,SBC,CMP201 好20LOAD/STORE 指令■ LDR,STR,LDM,STMMSR/MRS BZBL第3章ARM 处理器体系结构第4章ARM 汇编语言程序设计2013+20侑且学曲・爼俏朝研《•油海触8.ARM 程序结构 ■ 3个例题2013+20GNU 下的伪操作符■ .equ/.globalAexter n/.en dAtext/.data/ADT/SDT 下程序移植到GNU 下的方法 链接脚本及其用途（简答）C 和汇编混合编程时参数传递规则ARM 汇编程序如何调用C 程序 C 程序如何调用ARM 汇编程序第4章ARM 汇编语言程序设计第5章嵌入式LINUXLINUX版本分为哪两类?内核版本号是如何构成的？常见的LINUX的发行版硬盘分区在LINUX中的表示方法LINUX文件的属性表示方法（简单）LINUX下文件的种类LINUX常用命令■ Man、chmock cd、mkdir^ rmdiK Is、cp、rm. more, mount、groupdel* group add、useradd. userdek passwd> sudoLINUX下是如何访问一个文件的？2013^20VI的模式、模式如何切换第6章LINUX下C编程基础GCC的工作过程（简答）GCC 常用选项-c/-E/.S/-oAgGDB常用命令:l/b/info b/r/p 变量/n/s/c/q2013^20 伯且学曲怙朝研《・制紳X10第7 章嵌入式开发环境什么是交叉开发环境？（简答）什么是交叉开发环境？（简答）？（简答什么是交叉编译（简答）什么是交叉编译（简答）为什么要制作交叉工具链（简答）为什么要制作交叉工具链（简答）交叉调试的分类BootLoader 有什么作用？（简答）有什么作用？（简答）有什么作用？（简答2011-8-4 信息学院-通信教研室-油海东11第8 章Maker 及Makefile 什么是Make 和Makefile 和什么是Makefile 文件的编写文件的编写Make的工作过程（简单）的工作过程（的工作过程简单）使用Makefile变量宏使用变量/宏变量2011-8-4信息学院-通信教研室-油海东12。
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主讲人：油海东 院系：信息学院 时间：2007.10.23
2020/2/29
信息学院-通信教研室-油海东
1
第1章 概述
嵌入式系统的一般定义（简单） 嵌入式系统架构 嵌入式处理器分类（简答） 常用的嵌入式微处理器 常见的嵌入式操作系统 嵌入式Linux分为哪两类？
ADT/SDT下程序移植到GNU下的方法 链接脚本及其用途（简答） C和汇编混合编程时参数传递规则 ARM汇编程序如何调用C程序 C程序如何调用ARM汇编程序
2020/2/29
可编辑
8
第5章 嵌入式LINUX
LINUX版本分为哪两类？内核版本号是如何构 成的？
常见的LINUX的发行版
2020/2/29
可编辑
2
第3章 ARM处理器体系结构
什么是ARM？ ARM指令执行分为哪些阶段？ ARM处理器工作状态 什么是存储器大端格式和小端格式（简单）
2020/2/29
可编辑
3
第3章 ARM处理器体系结构
ARM处理器7种工作模式，如何设置？ ARM寄存器一共多少？分为哪两大类？ 通用寄存器分为哪几类？ 什么是CPSR和SPSR CPSR各标志位的含义 ARM所支持的异常类型有哪些？ 异常向量表
2020/2/29
可编辑
12
第7章 嵌入式开发环境
什么是交叉开发环境？（简答） 什么是交叉编译（简答） 为什么要制作交叉工具链（简答） 交叉调试的分类 BootLoader有什么作用？（简答）
2020/2/29
可编辑
11
第8章 Maker及Makefile
什么是Make和Makefile Makefile文件的编写 Make的工作过程（简单） 使用Makefile变量/宏
2020/
ARM的寻址方式：
立即寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 基址+偏址寻址 移位寻址
常用数据处理指令
MOV,BIC,ADD,ADC,SUB,SBC,CMP
2020/2/29
可编辑
5
第3章 ARM处理器体系结构
LOAD/STORE指令
LINUX下是如何访问一个文件的？
2020/2/29
可编辑
9
第6章 LINUX下C编程基础
VI的模式、模式如何切换 GCC的工作过程（简答） GCC常用选项-c/-E/-S/-o/-g GDB常用命令：l/b/info b/r/p 变量
/n/s/c/q
2020/2/29
可编辑
10
硬盘分区在LINUX中的表示方法
LINUX文件的属性表示方法（简单）
LINUX下文件的种类
LINUX常用命令
Man、chmod、cd、mkdir、rmdir、ls、cp、 rm、more、mount、groupdel、groupadd、 useradd、userdel、passwd、sudo
LDR,STR,LDM,STM
MSR/MRS B/BL
2020/2/29
可编辑
6
第4章 ARM汇编语言程序设计
ARM程序结构 3个例题
2020/2/29
可编辑
7
第4章 ARM汇编语言程序设计
GNU下的伪操作符
.equ/.global/.extern/.end/.text/.data/