嵌入式系统与嵌入式PLCPPT课件
合集下载
《嵌入式资料》课件
PART 04
嵌入式系统设计
系统需求分析
01
02
03
功能性需求
明确系统需要实现的功能 ，确保系统能够满足用户 的需求。
非功能性需求
如性能、可靠性、安全性 等方面的要求，确保系统 的质量和稳定性。
需求变更管理
对需求变更进行跟踪和管 理，确保项目进度和成果 与需求一致。
系统硬件设计
微控制器选择
根据系统需求和性能要求，选择合适的微控制器型号。
根据系统需求，设计应用程序并实现所需功能。
PART 05
嵌入式系统开发实例
基于ARM的嵌入式系统开发
ARM处理器架构
ARM处理器以其高效能、低功耗和低成本特性广泛应用于嵌入式系 统开发。
ARM开发板
市面上有多种基于ARM架构的开发板，如Raspberry Pi、 BeagleBone等，为开发者提供了丰富的硬件资源。
嵌入式系统的发展前景与挑战
随着技术的不断进步和应用需求的不 断增长，嵌入式系统将迎来更广阔的 发展空间，如智能家居、智能制造等 领域将得到广泛应用。
嵌入式系统的发展也面临诸多挑战， 如技术更新换代快、市场竞争激烈、 安全隐私保护等问题，需要不断加强 技术研发和创新能力，以应对未来的 挑战。
2023 WORK SUMMARY
电源与时钟
电源概述
电源是嵌入式系统中必不可少的组成部分，为各个硬件模块提供稳定的电力供 应。
时钟概述
时钟是嵌入式系统中用于控制各个模块协调工作的计时设备，具有高精度和稳 定性的特点。
PART 03
嵌入式软件基础
嵌入式操作系统
实时操作系统（ RTOS）
嵌入式Linux
RTOS是嵌入式系统中最常用的 操作系统，它能够提供实时任 务调度、任务管理、时间管理 、内存管理和中断服务等功能 。常见的RTOS有VxWorks、 QNX和FreeRTOS等。
嵌入式系统的应用及基本概念PPT课件
医疗设备
医疗设备是嵌入式系统的又一重要应用领域， 通过嵌入式系统技术，可以实现医疗设备的智 能化和便携化，提高医疗服务的效率和精度。
嵌入式系统在医疗设备中广泛应用于各种便携 式医疗设备，如智能血压计、智能血糖仪、智 能心电图仪等。
嵌入式系统通过与各种传感器和执行器的连接 和控制，实现了医疗设备的自动化和智能化， 提高了医疗服务的效率和精度。
05
嵌入式系统的发展趋势 与挑战
发展趋势
智能化
微型化
随着人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现自主决策、学 习和适应环境变化。
随着微电子技术的进步，嵌入式系统的体 积将越来越小，性能更高，功耗更低。Fra bibliotek网络化
安全性增强
物联网的普及将推动嵌入式系统网络化的 发展，实现设备间的互联互通和远程控制 。
常见的输入设备包括按钮、开 关、传感器等，输出设备包括 显示器、打印机、LED显示屏 等。
输入输出设备的选择取决于嵌 入式系统的应用场景和功能需 求。
电源
电源为嵌入式系统提供电能。
根据系统需求，可以选择不同的电源方案，如电池、直流电源和交流电源。
电源的稳定性和效率对嵌入式系统的性能和可靠性具有重要影响。
嵌入式系统的应用及 基本概念ppt课件
目录
• 嵌入式系统简介 • 嵌入式系统的基本组成 • 嵌入式系统的软件 • 嵌入式系统的应用实例 • 嵌入式系统的发展趋势与挑战
01
嵌入式系统简介
定义与特点
定义
嵌入式系统是一种专用的计算机 系统，主要用于控制、监视或帮 助操作机器和设备。
特点
实时性、专用性、可靠性和低功 耗。
供应链管理
随着嵌入式系统复杂性的增加， 企业需要更加精细的供应链管理 以确保产品的质量和交付。
嵌入式系统课件
编程语言与工具选择
C/C语言
嵌入式软件开发中常用的编程语言，具有高效、灵活的特点。
集成开发环境（IDE）
选择适合的IDE，如Keil、IAR等，提高开发效率。
版本控制工具
使用Git等版本控制工具进行代码管理，便于团队协作和追踪修改 记录。
调试与测试技术
调试技术
01
掌握常用的调试手段，如断点调试、单步执行、查看
典型应用案例分析
工业控制
嵌入式操作系统在工业控制领域有着广泛的应用，如PLC、DCS等控制系统，实现自动化生产线的监控和管理。
智能家居
嵌入式操作系统可以应用于智能家居系统中，如智能门锁、智能照明等，实现家庭环境的智能化和便捷化。
物联网
嵌入式操作系统作为物联网终端设备的核心软件，可以实现设备的互联互通和智能化管理，如智能电表 、智能物流等。
02
01
X86处理器
丰富的软件资源、强大的性能，常用于工业 控制和嵌入式服务器。
04
03
存储器与外设接口
存储器分类
01
包括RAM、ROM、Flash等，用于存储程序和数据。
存储器层次结构
02
由寄存器、Cache、主存、外存等组成，提高数据访问速度。
外设接口
03
包括GPIO、SPI、I2C、UART等，用于连接外部设备和传感器
。
典型嵌入式硬件平台介绍
Raspberry Pi
基于ARM架构的微型电脑主板，具有丰富的外设接口和扩展能力 ，适用于教育、科研和创客等领域。
STM32系列
基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，具有高性能、低功耗 和丰富的外设接口，适用于各种嵌入式应用。
《嵌入式系统设计》课件
2
系统架构设计
设计系统的硬件和软件架构，包括选择适当的处理器和外设。
3
电路设计
设计电路板，包括选择元件、布线和进行电路仿真。
4
软件开发
编写嵌入式软件，实现系统功能和交互。
嵌入式系统硬件设计
电路设计
微控制器
通过选择合适的元件和进行布线， 设计控制器，如 Arduino或Raspberry Pi，以实现 系统的处理和控制。
《嵌入式系统设计》PPT 课件
嵌入式系统是指将计算机技术和信息处理能力嵌入到特定应用领域中的系统。
嵌入式系统简介
嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，集成了软硬件设计，广泛应用于生活中的各个方面，如智能家居、汽车 电子和医疗设备。
嵌入式系统设计流程
1
需求分析
根据需求和系统特点确定设计目标和主要功能。
嵌入式系统应用于医疗设备中， 如心脏起搏器和医疗监测仪器， 提供精准和可靠的医疗服务。
总结与提问
嵌入式系统设计是一个综合性的过程，需要考虑硬件和软件的协同工作，以 实现特定应用领域的需求。欢迎提问和讨论。
传感器
选择适当的传感器，如温度、湿 度或距离传感器，以实现系统的 感知能力。
嵌入式系统软件设计
嵌入式编程语言
选择适当的编程语言，如C或C++，以实现嵌入式系统的软件功能。
实时操作系统
使用实时操作系统（RTOS）来管理系统的任务和资源，保证系统的实时性。
驱动程序开发
开发设备驱动程序，以实现与外设的通信和控制。
嵌入式系统调试与测试
调试和测试是嵌入式系统设计过程中至关重要的一环，涉及硬件和软件的运 行状态、故障排除和性能评估。
嵌入式系统应用实例
嵌入式系统教学：嵌入式系统及应用PPT课件
仿真器
用于模拟嵌入式系统的运行环境，便 于开发者在真实硬件之前进行调试和 测试。
调试器
用于在嵌入式系统运行过程中进行实 时调试，帮助开发者定位和解决问题。
交叉编译器
将应用程序代码编译为目标硬件平台 上的可执行文件，实现跨平台开发。
03 嵌入式系统的应用
智能家居
智能家居是嵌入式系统的重要应用领域之一，通过嵌入式系 统可以实现家庭设备的智能化控制和管理，提高生活便利性 和舒适度。
、医学影像设备等。
汽车电子
嵌入式系统用于汽车电 子控制系统，如发动机
控制、车身控制等。
嵌入式系统的发展历程
01
02
03
起源
嵌入式系统的概念起源于 20世纪70年代，主要用于 工业控制领域。
发展
随着微处理器技术的发展， 嵌入式系统逐渐普及，应 用领域不断扩大。
趋势
未来嵌入式系统将朝着智 能化、网络化、低功耗等 方向发展。
RTOS技术具有可移植性和可裁 剪性，可以根据实际需求进行 定制化开发，提高系统的可靠 性和性能。
06 嵌入式系统发展趋势与挑 战
物联网时代的嵌入式系统
嵌入式系统在物联网中的应用
嵌入式系统作为物联网的重要组成部分，广泛应用于智能家居、智能交通、智能制造等领域，实现设备间的互联 互通和智能化控制。
提高实际操作能力。
项目实践
组织学生进行嵌入式系统的项目 实践，将理论知识应用于实际项 目中，提高学生的综合应用能力。
注重培养学生的实际动手能力
提供实验设备和实验环境
学校应提供先进的实验设备和实验环境，满足学生进行实验和实 践的需求。
加强实验课程建设
增加实验课程的比重，设计更多具有挑战性和实用性的实验项目， 引导学生主动实践。
《嵌入式系统概述 》课件
实时操作系统
总结词
实时操作系统是嵌入式系统中用于实现实时处理的关键技术 。
详细描述
实时操作系统能够提供多任务管理和调度功能，确保关键任 务能够在规定的时间内完成。它具有高度的可靠性和确定性 ，能够处理突发事件和异常情况，保证系统的稳定性和实时 性。
精简指令集计算机
总结词
精简指令集计算机是一种针对嵌入式系统设计的计算机架构，它能够提高系统的性能和 能效。
可靠性设计涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，选用高 质量的元器件、进行严格的测试和筛选是关键。软件方面 ，通过容错技术、恢复机制和错误检测与纠正等技术，提 高系统的可靠性和稳定性。此外，在系统设计中还需要考 虑环境适应性、安全性和电磁兼容性等方面，以确保嵌入 式系统在各种复杂环境中的稳定运行。
PART 04
《嵌入式系统概述》 ppt课件
REPORTING
• 嵌入式系统简介 • 嵌入式系统的组成 • 嵌入式系统的关键技术 • 嵌入式系统的发展趋势 • 嵌入式系统的未来展望
目录
PART 01
嵌入式系统简介
REPORTING
定义与特点
总结词
嵌入式系统的定义、特点
详细描述
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，作为这些设备的控制核心。它具有特定的功能和 性能要求，通常需要满足高可靠性、低功耗、小体积等要求。嵌入式系统的主要特点是软硬件紧密结合，软件需 要根据硬件平台进行定制。
低功耗设计
总结词
低功耗设计是嵌入式系统中的重要技术之一，它能够延长设备的运行时间并降低 能源消耗。
详细描述
嵌入式系统的低功耗设计主要涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，低功耗的处 理器和外围设备是关键，它们能够降低整个系统的能耗。软件方面，通过优化算 法和调度策略，减少不必要的计算和等待时间，降低系统能耗。
《嵌入式原理系统》课件
模块化设计原则
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
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
嵌入式系统与嵌入式PLC
嵌
系统与嵌
PLC
嵌
• 嵌入式系统的定义及特点 • 嵌入式处理器 • 嵌入式操作系统 • 嵌入式系统的应用 • 嵌入式系统的发展趋势
系统
嵌
系统
义
IEE定义：嵌入式系统是用来控制、监视或辅助 设备、机器或工厂运行的装置。“嵌入式”一词表 明嵌入式系统是以上大规模系统中不可或缺的一部 分。 一般定义：嵌入式系统是计算机软件与硬件的 综合体，它是以应用为中心，以计算机技术为基础， 软硬件可裁减，从而能够适应实际应用中对功能、 可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专业计算 机系统。
(4)Linux
其最大的特点是源代码公开并且遵循GPL协议，在近些 年成为研究热点，据IDG预测嵌入式Linux将占未来两年的嵌 入式操作系统份额的50%。 其源代码公开，有大量的应用软件可用。其中大部分都 遵从GPL是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用于用 户自己的系统。内核精悍，运行所需资源少，十分适合嵌入 式应用。
（1）VxWorks
VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开 发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，是Tornado嵌入式开 发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内 核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域逐 渐占据一席之地。 VxWorks具有可裁剪微内核结构；高效的任务管理；灵 活的任务间通讯；微秒级的中断处理；支持POSIX 1003.1b 实时扩展标准；支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP 网络协议等。但价格昂贵开发和维护成本较高。
嵌 入 式 PLC
－－一种面向工业控制的嵌入式系统微内核 • 嵌入式PLC的概念 • 嵌入式PLC的功能规划 • 嵌入式PLC软件平台的硬件环境设计 • 嵌入式PLC软件平台的内核设计 • 嵌入式PLC中的CAN网络通信
系统与嵌
PLC
嵌
• 嵌入式系统的定义及特点 • 嵌入式处理器 • 嵌入式操作系统 • 嵌入式系统的应用 • 嵌入式系统的发展趋势
系统
嵌
系统
义
IEE定义：嵌入式系统是用来控制、监视或辅助 设备、机器或工厂运行的装置。“嵌入式”一词表 明嵌入式系统是以上大规模系统中不可或缺的一部 分。 一般定义：嵌入式系统是计算机软件与硬件的 综合体，它是以应用为中心，以计算机技术为基础， 软硬件可裁减，从而能够适应实际应用中对功能、 可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专业计算 机系统。
(4)Linux
其最大的特点是源代码公开并且遵循GPL协议，在近些 年成为研究热点，据IDG预测嵌入式Linux将占未来两年的嵌 入式操作系统份额的50%。 其源代码公开，有大量的应用软件可用。其中大部分都 遵从GPL是开放源代码和免费的。可以稍加修改后应用于用 户自己的系统。内核精悍，运行所需资源少，十分适合嵌入 式应用。
（1）VxWorks
VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开 发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，是Tornado嵌入式开 发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内 核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域逐 渐占据一席之地。 VxWorks具有可裁剪微内核结构；高效的任务管理；灵 活的任务间通讯；微秒级的中断处理；支持POSIX 1003.1b 实时扩展标准；支持多种物理介质及标准的、完整的TCP/IP 网络协议等。但价格昂贵开发和维护成本较高。
嵌 入 式 PLC
－－一种面向工业控制的嵌入式系统微内核 • 嵌入式PLC的概念 • 嵌入式PLC的功能规划 • 嵌入式PLC软件平台的硬件环境设计 • 嵌入式PLC软件平台的内核设计 • 嵌入式PLC中的CAN网络通信
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一般定义：嵌入式系统是计算机软件与硬件的 综合体，它是以应用为中心，以计算机技术为基础， 软硬件可裁减，从而能够适应实际应用中对功能、 可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专业计算 机系统。
嵌入式系统的特点
（1）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及 电子技术与各个行业的具体应用结合的产物。
（4）嵌入式片上系统（SOC）
定义：依托当前快速发展的半导体工艺在一个硅片上实现 一个更为复杂的系统，System On Chip（SOC）。
特点：各通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库， 用户只需定义出整个应用系统，除个别无法集成的器件以外， 大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将 变得很简洁，有体积小、功耗低、可靠性强等特点。
（2）嵌入式系统是面向产品、面向特定应用的 （3）嵌入式系统的升级换代和具体的产品同步进行的。有较长生命
周期 （4）嵌入式系统软件一般固化在存储器或单片机上 （5）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力，在设
计完成后，用户如果修改其中的程序，须借助于一套开发工具和 环境。 （6）嵌入式系统开发人员是各个应用领域的专家。 （7）对成本、可靠性和实时性有特殊的要求。
嵌入式系统与嵌入式PLC
嵌入式系统
• 嵌入式系统的定义及特点 • 嵌入式处理器 •趋势
嵌入式系统的定义
IEE定义：嵌入式系统是用来控制、监视或辅助 设备、机器或工厂运行的装置。“嵌入式”一词表 明嵌入式系统是以上大规模系统中不可或缺的一部 分。
嵌入式处理器
嵌入式系统的核心是各种类型的嵌入式处理，根 据不完全统计，全世界微处理器的品种总量已达10 00多种，流行的体系结构有30多个系列，根据其 现状，嵌入式处理器可以分为：
(1)嵌入式微处理器 (2)嵌入式微控制器 (3)嵌入式DSP处理器 (4)嵌入式片上系统
（1）嵌入式微处理器
概念：是通用计算机中的CPU。在应用中，将微处理器装 配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板 功能，大幅度减小了系统体积和功耗。
（1）VxWorks
VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计 开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，是Tornado嵌入 式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能 的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领 域逐渐占据一席之地。
VxWorks具有可裁剪微内核结构；高效的任务管理； 灵活的任务间通讯；微秒级的中断处理；支持POSIX 1003. 1b实时扩展标准；支持多种物理介质及标准的、完整的TC P/IP网络协议等。但价格昂贵开发和维护成本较高。
嵌入式操作系统
嵌入式处理器是一个复杂的高技术系统，要在短时间内掌 握并开发出所有功能是很不容易的，而市场竞争则要求产品 能够快速上市，这一矛盾要求嵌入式处理器能够有容易掌握 和使用的软件开发平台，嵌入式操作系统为嵌入式应用软件 的开发提供了良好的基础和开发平台。目前主流的嵌入式操 作系统有：
(1)VxWorks (2)Windows Embedded (3)Uc/OS-Ⅱ (4)Linux
特点：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。
应用领域：在数字滤波、FFT、谱分析等运算量较大方 面，DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通 用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式D SP处理器。
主流产品：Texas Instruments的 TMS320系列和Mot orola的DSP56000系列。TMS320系列处理器包括用于控 制的C2000系列，移动通信的C5000系列，以及性能更高 的C6000和C8000系列。DSP56000目前已经发展成为DSP 56000，DSP56100，DSP56200和DSP56300等几个不同 系列的处理器。
SOC类型：分为通用和专用两类。通用系列包括Sieme ns的TriCore，Motorola的M-Core，某些ARM系列器件等。 专用SOC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所 知。代表性的产品是Philips的Smart XA，它将XA单片机内 核和支持超过2048位复杂RSA算法的CCU单元制作在一块 硅片上，形成一个可加载JAVA或C语言的专用的SOC，可 用于公众互联网如Internet安全方面。
（2）嵌入式微控制器
定义：嵌入式微控制器又称单片机，是将整个计算机系统 集成到一块芯片中。一般以某一种微处理器内核为核心，芯 片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、定时/计数器、I/ O、串行口、A/D、D/A等各种必要功能和外设。
特点：与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是 单片化，体积大大减小，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。
特点：在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都 做了各种增强。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，但是在电路 板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件， 从而降低了系统的可靠性，技术保密性也较差。
主要类型：Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、 68000、MIPS、ARM系列等。
(2)Windows Embedded
Microsoft Windows CE是一个高效率的多平台操作系统， 它不是削减的Windows 95版本，而是从整体上为有限资源 的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。
主要类型：比较有代表性的通用系列包括8051、MCS251、MCS-96/196/296、68300等。另外还有许多半通用 系列如：支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540；支持 I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。目前M CU占嵌入式系统约70％的市场份额。
（3）嵌入式DSP处理器
嵌入式系统的特点
（1）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及 电子技术与各个行业的具体应用结合的产物。
（4）嵌入式片上系统（SOC）
定义：依托当前快速发展的半导体工艺在一个硅片上实现 一个更为复杂的系统，System On Chip（SOC）。
特点：各通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库， 用户只需定义出整个应用系统，除个别无法集成的器件以外， 大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将 变得很简洁，有体积小、功耗低、可靠性强等特点。
（2）嵌入式系统是面向产品、面向特定应用的 （3）嵌入式系统的升级换代和具体的产品同步进行的。有较长生命
周期 （4）嵌入式系统软件一般固化在存储器或单片机上 （5）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力，在设
计完成后，用户如果修改其中的程序，须借助于一套开发工具和 环境。 （6）嵌入式系统开发人员是各个应用领域的专家。 （7）对成本、可靠性和实时性有特殊的要求。
嵌入式系统与嵌入式PLC
嵌入式系统
• 嵌入式系统的定义及特点 • 嵌入式处理器 •趋势
嵌入式系统的定义
IEE定义：嵌入式系统是用来控制、监视或辅助 设备、机器或工厂运行的装置。“嵌入式”一词表 明嵌入式系统是以上大规模系统中不可或缺的一部 分。
嵌入式处理器
嵌入式系统的核心是各种类型的嵌入式处理，根 据不完全统计，全世界微处理器的品种总量已达10 00多种，流行的体系结构有30多个系列，根据其 现状，嵌入式处理器可以分为：
(1)嵌入式微处理器 (2)嵌入式微控制器 (3)嵌入式DSP处理器 (4)嵌入式片上系统
（1）嵌入式微处理器
概念：是通用计算机中的CPU。在应用中，将微处理器装 配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板 功能，大幅度减小了系统体积和功耗。
（1）VxWorks
VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计 开发的一种嵌入式实时操作系统(RTOS)，是Tornado嵌入 式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能 的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领 域逐渐占据一席之地。
VxWorks具有可裁剪微内核结构；高效的任务管理； 灵活的任务间通讯；微秒级的中断处理；支持POSIX 1003. 1b实时扩展标准；支持多种物理介质及标准的、完整的TC P/IP网络协议等。但价格昂贵开发和维护成本较高。
嵌入式操作系统
嵌入式处理器是一个复杂的高技术系统，要在短时间内掌 握并开发出所有功能是很不容易的，而市场竞争则要求产品 能够快速上市，这一矛盾要求嵌入式处理器能够有容易掌握 和使用的软件开发平台，嵌入式操作系统为嵌入式应用软件 的开发提供了良好的基础和开发平台。目前主流的嵌入式操 作系统有：
(1)VxWorks (2)Windows Embedded (3)Uc/OS-Ⅱ (4)Linux
特点：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。
应用领域：在数字滤波、FFT、谱分析等运算量较大方 面，DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通 用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式D SP处理器。
主流产品：Texas Instruments的 TMS320系列和Mot orola的DSP56000系列。TMS320系列处理器包括用于控 制的C2000系列，移动通信的C5000系列，以及性能更高 的C6000和C8000系列。DSP56000目前已经发展成为DSP 56000，DSP56100，DSP56200和DSP56300等几个不同 系列的处理器。
SOC类型：分为通用和专用两类。通用系列包括Sieme ns的TriCore，Motorola的M-Core，某些ARM系列器件等。 专用SOC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所 知。代表性的产品是Philips的Smart XA，它将XA单片机内 核和支持超过2048位复杂RSA算法的CCU单元制作在一块 硅片上，形成一个可加载JAVA或C语言的专用的SOC，可 用于公众互联网如Internet安全方面。
（2）嵌入式微控制器
定义：嵌入式微控制器又称单片机，是将整个计算机系统 集成到一块芯片中。一般以某一种微处理器内核为核心，芯 片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、定时/计数器、I/ O、串行口、A/D、D/A等各种必要功能和外设。
特点：与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是 单片化，体积大大减小，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。
特点：在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都 做了各种增强。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，但是在电路 板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件， 从而降低了系统的可靠性，技术保密性也较差。
主要类型：Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、 68000、MIPS、ARM系列等。
(2)Windows Embedded
Microsoft Windows CE是一个高效率的多平台操作系统， 它不是削减的Windows 95版本，而是从整体上为有限资源 的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。
主要类型：比较有代表性的通用系列包括8051、MCS251、MCS-96/196/296、68300等。另外还有许多半通用 系列如：支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540；支持 I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。目前M CU占嵌入式系统约70％的市场份额。
（3）嵌入式DSP处理器