嵌入式系统概论

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《嵌入式系统应用》课程标准

《嵌入式系统应用》课程标准

《嵌入式系统应用》课程标准一、课程概要二、课程定位本课程是电子信息工程技术专业的一门核心必修课,是培养学生专业技能的重要组成部分。

在人才培养方案中,本课程支撑学生熟悉嵌入式系统开发的基本理论和工作原理,基本掌握嵌入式应用系统的设计方法,具有初步的嵌入式产品的维护、设计和开发能力,能够利用 Keil—MDK—ARM软件进行嵌入式微控制器的仿真和调试。

三、教学目标(一)知识目标1.了解嵌入式系统相关知识;2.掌握嵌入式C语言的编程特点;3.了解STM32标准外设库编程的特点;4.掌握STM32微控制器GPIO、定时器、PWM输出、中断、串口、AD转换器、DMA控制器等外设的编程方法;5.掌握STM32微控制器驱动彩色LCD显示、WIFI模块以及与物联网云平台的连通方法。

6.通过以上学习初步掌握嵌入式应用系统的设计思路和设计方法。

(二)能力目标1.能设计嵌入式应用系统控制程序;2.能进行嵌入式系统的程序调试;3.具有初步的嵌入式电子产品设计能力;4.具有较强的思考、分析和解决问题的能力;(三)素质目标1.培养学生严谨、细致、规范的职业素质;2.培养学生团队协作、表达沟通能力;3.培养学生跟踪新技术、创新设计能力;4.培养技术标准意识、操作规范意识、服务质量意识等。

四、课程设计本课程以培养目标为起点,选取“帆板角度测量与控制装置”作为整个课程的项目载体,将课程内容分解成10个能力模块,每一个模块对应一个具体的实训项目,每一个实训项目分解成若干个知识技能点,形成了以模块化实训项目为骨架、以技能知识点为内容的实践导向结构化课程内容体系。

在教学设计方面,以项目为驱动,突出实践性、知识性、职业性,体现“教、学、做合一”的设计理念。

实训项目导向的结构化课程内容设计如图1所示。

图1 实践导向的结构化课程内容设计五、教学内容安排六、教学实施(一)教学团队本课程负责人由具备较高专业技术水平、教学经验丰富、教学特色鲜明、具有副高以上专业技术职务的教师担任,并建立职称、学历、年龄等结构合理的专兼结合的“双师型”教学团队,每40人的标准班配备1名任课教师。

29945嵌入式软件技术概论

29945嵌入式软件技术概论

29945嵌入式软件技术概论-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII高纲1450江苏省高等教育自学考试大纲29945 嵌入式软件技术概论南京航空航天大学编江苏省高等教育自学考试委员会办公室一、课程性质及其设置目的与要求(一)课程性质和特点《嵌入式软件技术概论》是高等教育自学考试计算机网络专业(独立本科段)考试计划规定必考的一门专业课。

通过本课程的学习,不仅使学生了解嵌入式计算机系统的基本概念和组织构成,并以ARM Cortex-M0+系列微处理器为基础掌握嵌入式计算机系统软件的开发方法,重点培养学生嵌入式计算机系统的软件开发能力。

(二)本课程的基本要求本课程共分为14章。

在对嵌入式计算机的学科基础、研究和应用领域以及ARM Cortex-M0+微处理器和KL25子系列微控制器进行简要介绍的基础上,重点阐述了如何基于KL25子系列微控制器开发一个相对完整的嵌入式系统的具体过程,以及嵌入式系统中所包含的基本接口及模块的编程方法,包括串行通信、中断、定时器、GPIO、FLASH、ADC、DAC、CMP、SPI、I2C、TSI、USB2.0、系统时钟及其它接口与模块。

通过对本书的学习,要求应考者对嵌入式计算机系统有一个全面和正确的了解。

具体应达到以下要求:1.了解嵌入式计算机系统的基本概念、发展过程、现状和发展趋势,嵌入式计算机系统的应用范畴,嵌入式计算机系统与通用计算机系统的区别与联系;2.理解并掌握嵌入式计算机系统的基本构成和基本原理;3.掌握基于KL25子系列微控制器的嵌入式计算机软件系统开发的方法以及对嵌入式计算机系统各基本接口及模块的开发编程方法。

(三)本课程与相关课程的联系嵌入式软件技术概论是一门综合性和应用性都比较强的课程,其内容涉及计算机相关专业的大部分专业课程,学习者需要具有一定的数字电路及编程基础,也要对计算机的一般组成有所了解。

嵌入式期末复习资料(9)

嵌入式期末复习资料(9)

嵌⼊式期末复习资料(9)第⼀章嵌⼊式系统概论本章主要内容:1.什么是嵌⼊式系统(嵌⼊式系统是计算机软件与计算机硬件集成在⼀起,并嵌⼊到应⽤对象内部的计算机系统)嵌⼊式系统是以应⽤为中⼼,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适⽤于应⽤系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专⽤计算机系统。

它⼀般由嵌⼊式微处理器、外围硬件设备、嵌⼊式操作系统以及⽤户的应⽤程序等四个部分组成,⽤于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

2.嵌⼊式系统分类(按技术复杂度分类:⽆操作系统控制的嵌⼊式系统NOSES;⼩型操作系统控制的嵌⼊式系统SOSES;⼤型操作系统控制的嵌⼊式系统LOSES。

按⽤途分类:军⽤,⼯业⽤,民⽤。

)系统级,板级,⽚级芯⽚级嵌⼊含程序或算法的处理器模块级嵌⼊系统中的某个核⼼模块板系统级嵌⼊主计算机系统3.嵌⼊式操作系统分类(按照源代码分类:商⽤型和开源型;按照实施性能分类:强实时性型和普通实时型;按内核结构分类:单内核型和为内核型。

)按⽤途分类:军⽤/民⽤按载体分类:宇航/车载? ? ?按通信性质分类:⽆线/有线按⽹络性质分类:联⽹/单机按环境分类:普通/恶劣按功耗分类:低功耗/普通功耗主要分类⽅法按硬件软件性质根据控制技术的复杂度可以把嵌⼊式系统分为三类:⽆操作系统控制的嵌⼊式系统NOSES,Non-OS control Embedded System;⼩型操作系统控制的嵌⼊式系统SOSES,Small OS control Embedded System;⼤型操作系统控制的嵌⼊式系统LOSES,Large OS control Embedded System。

4.嵌⼊式处理器特点,常见缩写特点:1.对实施多任务有较强的⽀持能⼒,能完成多任务处理,并且中断响应速度快2.处理器结构可扩展3.内部集成了测试电路4.低功耗常见缩写:通⽤型嵌⼊式微处理器(简称:EMPU,或者MPU)微控制器(MCU)数字信号处理器(DSP)(嵌⼊式DSP处理器:EDSP)混合处理器和⽚上系统(SOC)嵌⼊式双核处理器,双核(dual core);多核处理器,多核DSP。

嵌入式系统基础-复习提纲

嵌入式系统基础-复习提纲

嵌入式系统基础复习题第1章嵌入式系统概论1、什么是嵌入式系统?嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。

2、嵌入式系统的3个基本特点?嵌入性、专用性、计算机3、什么是嵌入式处理器,嵌入式处理器可以分为几大类?嵌入式处理器是为了完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。

分为嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统(SOC)。

4、什么是嵌入式操作系统和?有何特点?列出常见的几种嵌入式操作系统及特点。

5、试比较说明JA TG工具和ISP工具的异同点?6、从硬件系统来看,嵌入式系统由哪几部分组成?画出简图。

第2章ARM7体系结构1、什么是RISC指令系统?什么是CISC指令系统?RISC是精简指令集计算机的缩写。

CISC是复杂指令集计算机的缩写。

2、ARM与ARM公司有什么区别?举出2个以上的ARM公司当前应用比较多的ARM处理器核?ARM7系列、ARM9系列、ARM10系列、ARM11系列、intel的Xscale系列和MPCore系列。

3、ARM7TDMI中的T、D、S、I分别表示什么含义?T:支持高密度16位的Thumb指令集D:支持片上调试S:ARM7TDMI 的可综合(synthesizable)版本(软核)I:支持EmbededICE观察硬件M:支持64位乘法4、ARM7TDMI处理器采用什么样的体系结构,其可寻址地址空间多大?ARM处理器使用冯.诺依曼结构使用单个平面的232个8位字节地址空间。

地址空间可以看作是包含230个32位字,或231个16位半字。

5、ARM7TDMI与ARM9处理器采用几级流水线处理,使用何种存储器编址方式?ARM7TDMI处理器采用三级流水线。

ARM处理器将存储器看做是一个从0开始的线性递增的字节集合。

6、ARM处理器有几种模式和ARM处理器状态有什么区别?各种工作模式下分别有什么特点?R M处理器模式指用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。

embedded system

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2.4.1嵌入式操作系统的分类
按照对实时系统的定义,嵌入式系统可分为实时嵌 入式系统与非实时嵌入式系统: 实时系统的定义:能够对外部事件做出及时响应的系 统。响应时间要有保证。 对外部事件的响应包括 事件发生时要识别出来 在给定时间约束内必须输出结果 实时操作系统:VxWorks,WinCE 非实时操作系统:嵌入式Linux
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1.6嵌入式系统的历史
20 世纪 70 年代:单片机出现 嵌入式系统最初的应用是基于单片机。汽车,工业机器,通
信装置等成千上万种产品通过内嵌电子装置获得更佳的使用性 能。 20 世纪 80 年代:嵌入式操作系统出现
商业嵌入式实时内核包含传统操作系统的特征,使得开发周 期缩短,成本降低,效率提高促使嵌入式系统有了更为广阔的应 用空间。。 20 世纪 90 年代:实时多任务操作系统
嵌入式产品的巨大商机--全过程自动化产品制造、 大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化 家庭起居。
你接触的每一样东西将装有芯片和嵌入式软件。
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1.8创新的机遇
通用计算机产业是垄断的。 嵌入式系统与技术是一个分散的工业,充满竞争、机
遇与创新。 没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断全部市
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2.3.2嵌入式微控制器
嵌入式微控制器就是将整个计算机系统的主要硬件集成到一 块芯片中,芯片内部集成ROM/EPROM,RAM,总线,总线逻辑,定时/计 数器,Watchdog,I/O,串行口等各种必要功能和外设.其特点为: 一个系列的微控制器具有多种衍生产品; 单片化,体积大大减小,功耗和成本降低,可靠性提高; 是目前嵌入式工业的主流,约占嵌入式系统70%的份额; 多是8位和16位处理器 流行的嵌入式微控制器

嵌入式系统及应用——第1章 嵌入式系统概论

嵌入式系统及应用——第1章 嵌入式系统概论
–嵌入式的系统成本包括: • 一次性的开发成本NRE(Non-Recurring Engineering)成本 • 产品成本:硬件BOM、外壳包装和软件版税等 • 批量产品的总体成本=NRE成本+每个产品成本*产 品总量 • 每个产品的最后成本=总体成本/产品总量=NRE成 本/产品总量+每个产品成本
嵌入式系统的应用程序可以没有操作 系统直接在芯片上运行。 为了合理地调度多任务、利用系统资 源、系统函数以及和专家库函数接口, 用 户 必 须 自 行 选 配 RTOS ( Real - Time Operating System )开发平台,这样才 能保证程序执行的实时性、可靠性,并 减少开发时间,保障软件质量。
课程的主要内容
• 嵌入式系统导论(概念、分类、发展 历程、特点、应用领域、发展趋势) • 嵌入式硬件系统(基本组成,嵌入式 微处理器,外围电路等) • 嵌入式软件系统(分类、特点、体系 结构、运行流程、操作系统、开发方 法) • 嵌入式系统领域的一些新动态和成果
教材
嵌入式系统原理及应用开发技术 (第2版),桑楠等,高教出版社,
(2)专用性强
嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系 统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进 行系统的移植。 即使在同一品牌、同一系列的产品中也需 要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。 同时针对不同的任务,往往需要对系统进 行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合, 这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的 概念。
• POSIX 1003.b定义 能够在限定响 应时间内提供所需水平服务的计算机 系统 • 一般性定义 一个实时系统是指计 算的正确性不仅取决于程序的逻辑正 确性,也取决于结果产生的时间:如 果系统的时间约束条件得不到满足, 将会发生系统出错。

嵌入式系统设计教程(第2版)简答题答案.pdf

嵌入式系统设计教程(第2版)简答题答案.pdf

第一章嵌入式系统概论1.嵌入式系统的定义是什么?答:以应用为中心,以计算机技术为基础,硬件、软件可裁剪,功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

2.简述嵌入式系统的主要特点。

答:(1)功耗低、体积小、具有专用性(2)实时性强、系统内核小(3)创新性和高可靠性(4)高效率的设计(5)需要开发环境和调试工具3. 嵌入式系统一般可以应用到那些领域?答:嵌入式系统可以应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。

4. 简述嵌入式系统的发展趋势答:(1)嵌入式应用的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持(2)连网成为必然趋势(3)精简系统内核、算法,设备实现小尺寸、微功耗和低成本(4)提供精巧的多媒体人机界面(5)嵌入式软件开发走向标准化5.嵌入式系统基本架构主要包括那几部分?答:嵌入式系统的组织架构是由嵌入式处理器、存储器等硬件、嵌入式系统软件和嵌入式应用软件组成。

嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成,其中,硬件系统包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统和配置必要的外围接口部件;软件系统包括操作系统和应用软件。

6.嵌入式操作系统按实时性分为几种类型,各自特点是什么?答:(1)具有强实时特点的嵌入式操作系统。

(2)具有弱实时特点的嵌入式操作系统。

(3)没有实时特点的嵌入式操作系统。

第二章嵌入式系统的基础知识1.嵌入式系统体系结构有哪两种基本形式?各自特点是什么?答:冯诺依曼体系和哈佛体系。

冯诺依曼体系结构的特点之一是系统内部的数据与指令都存储在同一存储器中,其二是典型指令的执行周期包含取指令TF,指令译码TD,执行指令TE,存储TS四部分,目前应用的低端嵌入式处理器。

哈佛体系结构的特点是程序存储器与数据存储器分开,提供了较大的数据存储器带宽,适用于数据信号处理及高速数据处理的计算机。

2.在嵌入式系统中采用了哪些先进技术?答:(1)流水线技术(2)超标量执行(3)总线和总线桥3.简述基于ARM架构的总线形式答:ARM架构总线具有支持32位数据传输和32位寻址的能力,通过先进微控制器总线架构AMBA支持将CPU、存储器和外围都制作在同一个系统板中。

嵌入式系统ppt课件

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iPhone®
Went on sale in June 2007
One Samsung ARM1176
application processor core
Memory capacity: 8 – 16 GB
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Embedded system: any device that includes a programmable computer but is not itself a general-purpose computer With OS (use microprocessors) Without OS (use microcontrollers)
3 output ports, 6 wire digital platform
100 x 64 pixel LCD graphical display
Sound channel with 8-bit resolution
Stores multiple programs
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11
应用范例介绍二
嵌入式系统 概论
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1
What is this?
பைடு நூலகம்
The Von Neumann Architecture
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2
What is Embedded ?
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3
什么是嵌入式系统?
计算机,假装自己不是计算机…… (Stephen A. Edwards)
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4
为什么要嵌入?
為何计算机要嵌入?
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人们还可以通过App里的社交软件将自己的水族箱进行分享,与志同道合的人一起交流。
通过这样一个智能硬件产品,搭配上软件,使一个小小的水族箱变得如此的有趣,丰富了人们的生活,同时它使管理水族箱变得更专业,让人们花更少的精力看到更好的效果。
接下来介绍的是Xshifter自行车无线变速器,变速车是现在自行车的主流,它可以根据人们的需要进行变速,方便人们的骑行。但有的时候让人们会在需要变速的时候发生变速器失灵的尴尬状况。但如果使用这套智能无限变速器,就不会出现这种情况。
另外,虽然普通的照明系统现在已经有了计时功能,但是使用起来还是很麻烦。而Flat One可以通过与智能手机的连接,用App来控制Flat One的光线以及开关,无论喜欢什么颜色的灯光,还是调整光线的明暗,都可以通过Flat One的App任意控制。我们甚至还可以通过拍照的方式保存预设模版,这样下次就 可以让Flat One通过识别图片自动调整为最佳亮度。Flat One还可以模拟从日出到日落的零度轨迹,为鱼儿带来最能还原大自然的光线环境。这种效果不管是对人还是对鱼都起到了积极的效果,鱼儿可以长久舒适地生活,人们也可以欣赏水族箱中自然的美丽。
智能硬件进入人们的生活,让人们可以花更少的精力获得更好的需求。它加速了“懒人时代”的到来,但这并不是说它不好,相反,它使我们省去一些不必要做的事情就可以得到想要的东西,这让我们有更多的精力去做更有意义的事情。相信智能硬件的发展会是一片光明,人们会渐渐的接受智能硬件并彻底离不开它,它将是人们的生活更加精彩。
首先介绍的是Flat One智能水族箱照明系统,我们都知道一个高端的水族箱,灯光照明是非常重要的,现在市面上的水族箱照明系统大部分都不能实现变光,并且能耗较高。这款智能水族箱照明系统不仅节能,而且还能模拟阳光的变化,为水族箱里的鱼类提供一个适合的光线环境。
Flat One解决了传统照明不足,并且无论是淡水鱼类还是咸水鱼类都可以适应Flat One发出的灯光。在Flat One照耀下的水族箱,可以带来一种最柔和也最平静的光线,能够为我们的家中带来最赏心悦目的观赏特性,甚至还能帮助我们舒缓压力。Flat One的最大照明角度可以达到164度,因此从水族箱内部来说,几乎任何一个角落都可以被Flat One的灯光覆盖,无死角。
并且Xshifter适用于所有的自行车车型,无论你是公路车、山地车、越野车还是小轮径车,它都能够轻松适配。除了变速之外,Xshifter还支持座椅高度调节功能。你只需按下车把上的换挡按钮,自行车上的坐垫就会缓慢的进行微调,根据骑行者的身高情况调至合适的位置。
这套智能硬件产品,将普通的四个指拨换挡器集中在一个控制板上,大大简化了操作。并且加装了蓝牙,使错率降低,自动调节功能更是骑行变成了一种享受。
嵌入式系统概论
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《嵌入式》课程论文
题目:浅谈智能硬件
班级:集成162
学号:1608040218
姓名:王涛
2016年12月30日
浅谈智能硬件产品
王涛
随着科技的不断发展,人们在衣食住行各个方面都趋向智能化,应运而生出了各种智能硬件产品。这些智能硬件产品大大简化了人们的操作,产品的精确度也得到了提高,从而使人们的生活更加的舒适便利。下面我将介绍两个智能硬件产品并谈谈我的看法。
这套系统由换挡拨片和换挡按钮两部分组成。它将换挡按钮代替了原来的指拨换挡器,可提供四种不同的换挡方式。而换挡拨片则安装在自行车变速器上,可根据换挡按钮发出的指令对链条施加不同的压力,从而达到换挡的目的。 值得一提的是,按钮和拨片之间通过蓝牙进行无线连接,既简化了安装,又使得降低了变速系统的故障概率。
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