1.5 ARM嵌入式系统的开发PPT精品文档44页

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基于ARM的嵌入式程序设计PPT文档共60页

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基于ARM的嵌入式程序设计
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵, 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法, 总体上 来说, 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日,便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持,法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例,它们 迅速累 聚,进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
40、人类法律,事物有规律,这是不 容忽视 的。— —爱献 生
谢谢!
36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙
Hale Waihona Puke 37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子

嵌入式系统原理与开发PPT参考课件

嵌入式系统原理与开发PPT参考课件
嵌入式系统原理与开发
第二章 嵌入式处理器(上)

第二章 嵌入式处理器
2.1 引言 2.2 嵌入式处理器概述 2.3 ARM处理器基础 2.4 ARM指令系统 2.5 ARM程序设计基础
嵌入式系统原理与开发》
2.1 引言
嵌入式处理器是嵌入式系统最核心的部件。 RISC结构已经被证明是嵌入式处理器最适合的 结构。 ARM处理器是真正意义上的RISC结构的处理器, 且具有处理速度快、功耗低、价格便宜等方面 的优点,得到了广泛使用。
1. 嵌入式微控制器(MicroController)
比较有代表性的通用系列包括8051、C166/167、 MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、MC 68HC05/11/12/16、68300等。
半通用系列,如支持USB接口的MCU8XC930/931、 C540、C541;支持I2C、CAN、LCD及众多专用MCU和 兼容系列。
嵌入式系统原理与开发》
例:Intel 8085 Microprocessor
➢ Introduced in 1974
➢ 8-bit architecture
➢ Still used in some
➢ microcontroller ➢ applications !
嵌入式系统原理与开发》
2.2.1 嵌入式处理器的分类
SoC最大的特点就是成功实现了软硬件无缝结合,直 接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块,满足了单片系 统所要求的高密度、高速度、高性能、小体积、低电压和 低功耗等指标。
嵌入式系统原理与开发》
2.2.1 嵌入式处理器的分类
4. 嵌入式片上系统 (System on Chip )
目前比较典型的几款SoC产品包括Siemens 的TriCore、Philips的Smart XA、Motorola的 M-Core、某些ARM系列器件、Echelon和 Motorola联合研制的Neuron芯片等。

嵌入式入门(设计与实例开发)PPT课件

嵌入式入门(设计与实例开发)PPT课件
分析嵌入式系统的各种故障模式 及其影响,为可靠性设计和改进 提供依据。
可靠性框图
02
03
故障树分析(FTA)
通过可靠性框图分析嵌入式系统 的可靠性结构,确定关键件和冗 余件。
通过故障树分析找出导致系统故 障的原因和最小割集,评估系统 的可靠性和安全性。
06
嵌入式系统应用案例分 析
智能家居系统案例分析
开源硬件与软件
开源硬件和软件的发展 为嵌入式系统的设计和 开发提供了更多选择和
灵活性。
02
嵌入式硬件设计
ARM处理器
ARM处理器是一种流行的嵌入式处理器架构,广泛应用于各种嵌入式系 统。
ARM处理器具有低功耗、高性能的特点,适用于各种应用场景,如智能 家居、工业控制等。
ARM处理器的选择需要根据具体应用需求来决定,如ARM Cortex-M系 列适用于微控制器应用,ARM Cortex-A系列适用于智能手机、平板电 脑等应用。
工业控制系统发展前景
探讨工业控制系统的发展趋势和未来发展方向。
医疗电子设备案例分析
医疗电子设备概述
医疗电子设备是指用于医疗领域的电子设备, 如监护仪、超声波诊断仪等。
医疗电子设备优势
分析医疗电子设备的优势,如高精度、高可 靠性、实时监测等。
医疗电子设备案例
介绍医疗电子设备的具体应用案例,如远程 医疗监护系统等。
FPGA芯片
FPGA芯片是一种可编程逻辑器件,可以通过编程 实现各种数字逻辑功能。
FPGA芯片具有高度的灵活性,可以根据实际需求 进行定制,实现各种复杂的数字逻辑功能。
FPGA芯片广泛应用于通信、图像处理、雷达等领 域,可以大大提高系统的性能和可靠性。
嵌入式微控制器

1ARM和嵌入式系统介绍PPT课件

1ARM和嵌入式系统介绍PPT课件

2021
14
1.1.4 ARM微处理器结构
1. RISC体系结构
有两种处理器结构: CISC与RISC CISC:大多数PC机处理器(Intel、AMD),8051单片 机,… RISC:两大主流,MIPS公司的MIPS和ARM公司的ARM。 ARM微控制器,MSP430单片机,AVR单片机,MIPS处理 器传,统…的CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂 指令集计算机)随着计算机技术的发展,不断引入新的指令, 为支持这些指令,计算机的结构越来越复杂,然而,在CISC 指令集的各种指令中,大约有20%的指令使用率达到80%,而 其他80%指令却很少使用,显然,这种结构不合理。
前车门控 制系统
发动器控 制系统
后车门控 制系统
尾灯控制 系统
所有的控 制系统都 是一个完 整的嵌入 式系统
座椅控制 系统
2021
马达 控制器 车灯
27
1.2.2 嵌入式系统发展过程
1. 嵌入式微处理器(单板计算机)
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的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,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式 应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基 本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做 了各种增强。嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一 块电路板上,称为单板计算机。如STD-BUS、PC104等。
▪每条数据处理指令可同时包含算术逻辑单元(ALU)的运算和移位处理, 实现ALU和移位器的最大利用;
▪使用地址自增和自减的寻址方式优化程序循环;
▪大多数指令的条件执行,实现最快速的代码执行。

最新ARM嵌入式软件开发课件PPT

最新ARM嵌入式软件开发课件PPT
如果在程序中仍然使用了semihosting ,编译时将会报错:
Error: Symbol __semihosting_swi_guard multiply defined
修改: 如果使用 (check -verbose linker output for occurrences of I use_ semihosting_ swi), 那么连接器将会把那些使用了smeihosting 的程序列出来, 然后: 提供你自己可运行的功能函数。
66v06 Embedded Software Development
TM
9
9
消除C库函数中的semi hosting
为了确保在连接时没有函数使用了semi hosting SWIs ,你可以在程序中加入 下面的句子:
#pragma import(__use_no_semihosting_swi)
Semihosting Support
66v06 Embedded Software Development
Retarget
TM
ANSI C
input/ output
User Code
Target Hardware
8
8
重定向C库函数(2)
要重定向C库函数,简单的办法是使用你自己的可执行的semihosting SWIs来代 替原来的C库函数,从而来满足你的系统要求 比如说, the printf()系列函数(sprintf()除外) 都会调用fputc(). 在默认情况 下fputc()的执行使用了semihosting SWI. 用下面的语句来代替:
在ADS 1.2 编译器和库函数手册, 表4-2给出了所有使用了semihosting的C库函 数。
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嵌 (3)体系结构设计
入 作用
实现系统的蓝图,系统整体结构的一个计划

目标

形成结构设计文档
内容

系统分析

系统软硬件整体结构的设计
软硬件划分

标准构件和自行设计构件的确定
知 嵌入式系统设计的大部分工作集中在软件设计上,采 用面向对象技术、软件组件技术、模块化设计是现代

它通过串口或网络连接与目标机进行通信。

目标机(Target)常用在嵌入式系统的开发过程期间
。目标机可以是嵌入式系统的实际运行环境,也可以

是能替代实际环境的仿真系统。

宿主机(通用个人计算机PC)
RS232/RS232/以太网

硬件调试器(如 JTAG仿真器)
式 的改变而改变。该设备从GPS上得到其位置信息,移动地图的显示看起 来应类似纸张上的地图。

需求分析

用户要求;
基 规格说明

做什么;
知 体系结构
如何做;

嵌 (1)需求分析
入 作用
使用户和设计者有效交流、沟通,明确设计目标

设计者 - 设计什么?有哪些要求?

5嵌入式系统的软件开发难度较大; 础 6嵌入式系统还需要提供强大的硬件开发工具和软件包

的支持,需要设计者从速度、功能和成本综合考虑。

嵌 交叉开发环境--“宿主机/目标机”方式

嵌入式系统的开发通常采用“宿主机/目标机”方式


宿主机(Host)是一台通用的计算机,一般是PC机。

软件工程经常采用的方法。
GPS移动地图的体系结构
• 系统结构设计的目的是描 述系统如何实现系统的功 能,它是系统整体结构的 一个计划。右图以框图的 形式描述了GPS移动地图 的体系结构,图中展示了 移动地图的主要操作和其 间的数据流。框图仍很抽 象,还没有规定软件完成 什么,专用硬件完成什么, 等等。但该图还是清楚地 描述了许多功能,如需搜 索地形图数据库、需显示 地图、需接收GPS信号等。
功能进行更细致地描述,
系 这些描述并不涉及系统的
组成;
统 • 第三步是系统结构设计, 在这一阶段以大的构件为 单位设计系统内部详细构
基 造,明确软、硬件功能的 划分;
础 • 第四步是构件设计,它包
括系统程序模块设计、专

用硬件芯片选择及硬件电 路设计;
• 第五步是系统集成,在完 识 成了所有构件设计的基础
上进行系统集成,构造出 所需的完整系统。
系统执行装置设计
系统需求分析 (规格说明书) 系统体系结构设计
系统硬件结构设计
系统集成(联调) 系统综合测试
产品
系统软件功能设计
嵌 GPS导航仪
入 GPS导航仪是一种手持设备,该设备为用户(如汽车驾驶员)显示他当 前所处位置周围的地图;显示的地图内容应随用户以及该设备所处位置
嵌 第一章 嵌入式系统基础知识

1 嵌入式系统的定义和应用领域


2 嵌入式系统的组成

3 嵌入微处理器体系结构


4 嵌入微处理器的结构和类型

5 嵌入式系统的设计与开发

嵌 1.5 嵌入式系统的设计与开发

嵌入式系统设计的特点

系 嵌入式系统的开发流程 统 嵌入式系统开发调试环境




系 嵌入式系统的开发流程 统 嵌入式系统开发调试环境




嵌 1.5.2 嵌入式系统的设计流程



问题:
功能、性

能要求

价格、开
发周期等

约束
设计:
选择 折衷 分析比较 计算 评价
嵌入式系统


方法
工具
嵌 1.5.2 嵌入式系统的设计流程
入 • 系统设计从系统需求分析 开始;
式•
第二步是规格说明,在这 一步我们对需设计的系统
用户 - 将得到的系统是什么样的?
系 目标

形成需求文档
内容

功能性需求 做什么?
输入,输出,功能,……

非功能性需求 其他属性
性能,价格,系统的尺寸和重量,功耗 ……
知 为了方便分析一个较大规模系统的需求时可以
识 考虑使用填写一个简单的表格来确认需求
GPS导航仪系统:示例
项目 名称 目的 输入
输出 功能
性能 生产成本 功耗
尺寸和重 量
说明
GPS导航仪
为司机等用户提供图形状的移动地图
一个电源开关、两个操作按钮、GPS信号 输入 LCD显示器,分辨率为400×600
可接5种GPS接收器;三种用户可选的地 图比例;总是显示当前经纬度 0.25秒内即可更新一次屏幕,常温下工作
嵌 交叉开发环境--“宿主机/目标机”方式

式 首先,利用宿主机上丰富的设备资源以及良好 系 的开发环境来开发和仿真调试目标机上的软件。 统 通过UART接口或Ethernet接口将交叉编译生成 基 的目标代码传输并下载到目标机上,并用交叉调 础 试器在实时内核/操作系统或监控程序的支持下
知 进行实时分析和调试。


嵌 手持GPS设备的规格说明
入 从GPS卫星接收到的数据 式 地理信息数据库 系 用户界面
必须执行的满足客户需求的操作

保持系统运行所需的后备动作,如对GPS接收模 基 块的操作



嵌 (3)体系结构设计

体系结构是系统整体结构的一个规划和描述, 式 设计完成之后用于构建整个体系结构的构件。 系 体系结构描述了系统如何实现所述的功能和非 统 功能的需求,包括对硬件、软件和执行装置的功 基 能划分以及系统的软件、硬件选型等。 础 一个好的体系结构是设计成功与否的关键。
识 最后,目标机在特定的环境下运行。
嵌 嵌入式系统开发人员以应用专家为主

式 通用计算机开发人员一般是计算机科学或计算机

工程方面的专业人士;
统 嵌入式系统则是要和各不同行业应用相结合,其

开发人员应是各应用领域专家。


构件化

嵌 1.5 嵌入式系统的设计与开发

嵌入式系统设计的特点
1500元(人民币)
四节电池供电应连续工作8小时,功耗约 100mW 尺寸不大于20cm×30cm,重量不大于 0.25公斤
嵌 (2)规格说明
入 规格说明与需求的比较

需求的提炼

是可用来创建体系结构的关于系统的更详尽、更精
确、更一致的描述
统 目标

形成规格说明书
础 内容
包含系统体系结构设计的足够信息

嵌 1.5 嵌入式系统的设计与开发

嵌入式系统设计的特点

系 嵌入式系统的开发流程 统 嵌入式系统开发调试环境




嵌 1.5.1 嵌入式系统设计的特点

1嵌入式系统通常是面向特定应用的系统;
式 2嵌入式系统的硬件和软件都必须高效地设计,量体裁

衣、去除冗余;
统 3嵌入式系统设计需要交叉开发环境; 4嵌入式系统的程序需要固化;
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