关于嵌入式系统PPT课件
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《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。
最新嵌入式系统简介嵌入式系统的组成嵌入式系统开发流程ppt课件PPT课件

• ROM仿真器 • JTAG仿真器 • 逻辑分析器
• 需求管理工具
• 示波器
• DSP开发工具
• 器件驱动器开发工具
• 软硬件协同验证工具
9.3 嵌入式系统开发流程
1 嵌入式软件开发的特点
▪ 嵌入式系统与通用计算机系统的差别:
– 人机交互界面 – 有限的功能
– 时间关键性和稳定性
▪ 嵌入式软件开发的特点:
嵌入式微控制器EMCU
• 嵌入式微控制器又称为单片机,它将CPU、存 储器(少量的RAM、ROM或两者都有)和其 它外设接口封装在同一片集成电路里。
• 嵌入式微控制器制造商:摩托罗拉、英特尔、 英飞凌科技、 Atmel、日立、NEC、三菱、 东芝、松下、Microchip、富士、飞利浦、德 州仪器、三星、三洋、索尼、Oki、凌阳科技 等。
9.1 嵌入式系统简介
• 广义上讲,凡是带有微处理器的专用软硬 件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片
机和DSP系统。这些系统在完成较为单一 的专业功能时具有简洁高效的特点。但由 于他们没有操作系统,管理系统硬件和软 件的能力有限,在实现复杂多任务功能时, 往往困难重重,甚至无法实现 • 从狭义上讲,那些使用嵌入式微处理器构 成独立系统,具有自己操作系统,具有特 定功能,用于特定场合的专用软硬件系统 称为嵌入式系统。
▪ 嵌入式软件开发的特点:
–引入任务设计方法 –需要固化程序 –软件开发难度大
➢ 嵌入式应用软件对实时性、稳定性、可靠性、 抗干扰性等性能的要求都比通用软件的要求 更为严格和苛刻。
2.2 嵌入式系统开发的流程
嵌入式软件的开发流程与通用软件的开发流程 大同小异,但开发所使用的设计方法具有嵌入式 开发的特点。整个开发流程可分为:
嵌入式系统的现状及发展前景ppt课件

、MIPS、ARM系列等。
2.嵌入式微控制器(MCU)
嵌入式微控制器又称单片机 (Intel最早将自己生产的单片机 命名为嵌入式微控制器),就是 将整个计算机系统集成到一块芯 片中。
嵌入式微控制器一般以某一种微处 理器内核为核心,芯片内部集成 ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行 口 、 脉 宽 调 制 输 出 、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM、E2PROM等各种必要功能 和外设。
用标准的VHDL等语言描述,存储在 器件库中。用户只需定义出其整个 应用系统,仿真通过后就可以将设 计图交给半导体工厂制作样品。这 样除个别无法集成的器件以外,整 个嵌入式系统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,对于减小体积和 功耗、提高可靠性非常有利。
SOC可以分为通用和专用两类。
一、嵌入式系统的含义及分类
含意:用来控制处理外部世界各种中断信号的计 算机系统,主要有:嵌入式微控制器MCU,专 用集成电路ASIC、现场可编程门阵列、数字信 号处理器DSP等。 组成:由硬件和软件两部分组成。
简单的嵌入式系统由微控制器或嵌入式微控制器 及嵌入式软件等组成。
较复杂的嵌入式系统由微处理器、实时操作系统、 嵌入式软件等组成。
嵌入式系统的智能化是推动嵌入式 DSP处理器发展的另一个因素,如: 各种带有智能逻辑的消费类产品, 生物信息识别终端,带有加解密算 法 的 键 盘 , ADSL 接 入 、 实 时 语 音 压 解系统,虚拟现实显示等。这类智 能化算法一般运算量较大,特别是 向量运算、指针线性寻址等较多, 而这些正是DSP处理器的长处所在。
嵌入式DSP处理器有代表性的是: TI 的 TMS320 系 列 和 Motorola 的 DSP56000系列。
2.嵌入式微控制器(MCU)
嵌入式微控制器又称单片机 (Intel最早将自己生产的单片机 命名为嵌入式微控制器),就是 将整个计算机系统集成到一块芯 片中。
嵌入式微控制器一般以某一种微处 理器内核为核心,芯片内部集成 ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行 口 、 脉 宽 调 制 输 出 、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM、E2PROM等各种必要功能 和外设。
用标准的VHDL等语言描述,存储在 器件库中。用户只需定义出其整个 应用系统,仿真通过后就可以将设 计图交给半导体工厂制作样品。这 样除个别无法集成的器件以外,整 个嵌入式系统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,对于减小体积和 功耗、提高可靠性非常有利。
SOC可以分为通用和专用两类。
一、嵌入式系统的含义及分类
含意:用来控制处理外部世界各种中断信号的计 算机系统,主要有:嵌入式微控制器MCU,专 用集成电路ASIC、现场可编程门阵列、数字信 号处理器DSP等。 组成:由硬件和软件两部分组成。
简单的嵌入式系统由微控制器或嵌入式微控制器 及嵌入式软件等组成。
较复杂的嵌入式系统由微处理器、实时操作系统、 嵌入式软件等组成。
嵌入式系统的智能化是推动嵌入式 DSP处理器发展的另一个因素,如: 各种带有智能逻辑的消费类产品, 生物信息识别终端,带有加解密算 法 的 键 盘 , ADSL 接 入 、 实 时 语 音 压 解系统,虚拟现实显示等。这类智 能化算法一般运算量较大,特别是 向量运算、指针线性寻址等较多, 而这些正是DSP处理器的长处所在。
嵌入式DSP处理器有代表性的是: TI 的 TMS320 系 列 和 Motorola 的 DSP56000系列。
嵌入式系统简介ppt

手持仪
监控仪
嵌入式技术得应用-交通相关
汽车电子
处理器个数可达三位数 车载
娱乐,定位等
车控
ABS、EBD等
其她
中国版月球车
汽车立体声音 响HD Radio扩展包
改装遮阳板 DVD / TV / MP3
嵌入式技术得应用-军工
武器控制系统 数字化单兵系统
有苛刻要求
尺寸与重量 功率消耗 震动与冲击 温度与湿度
计算机应用领域得划分
小型专用型
桌面通用型
服务器
服务器
服务器
高端服务型
嵌入式系统与桌面通用系统得区别(1/7)
嵌入式系统中运行得任务就是专用而确定得
心脏监视器只需运行信号输入、信号处理、心电图显示任务 如要更改任务,需要对整个系统进行重新设计或在线维护
桌面通用系统需要支持大量得、需求多样得应用程序
嵌入式系统得含义与构造原理
含义:通俗地说,嵌入式系统就就是将计算机得 硬件或软件嵌入到其她设备或应用系统中所构 成得一种新得系统。 构造原理:嵌入式系统就是以应用为中心,以计 算机技术为基础,采用可剪裁软硬件,适用于对 功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要 求得专用计算机系统,用于实现对其她设备得 控制、监视或管理功能。 嵌入式系统简单地讲,就就是定制硬、软件。
对系统中运行得程序不作假设 程序升级、更新等方便
嵌入式系统与桌面通用系统得区别(2/7)
嵌入式系统往往对实时性提出较高得要求。
实时系统:指系统能够在限定得响应时间内提供所需水平得服 务。(POSIX 1003、b )
嵌入式实时系统可分为:
强实时型:响应时间μs~ms级; 一般实时:响应时间ms~s级; 弱实时型:响应时间s级以上。
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
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核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化 在ROM中。
1、嵌入式微处理器
嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器,嵌入式微处 理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作 在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多 由板卡完成的任务集成在芯片内部,只保留和嵌入式应用 紧密相关的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,从而有 利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的 效率和可靠性。
执行装置
执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机, 当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如 SONY 智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机 和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受 各种状态信息。
目前,我国嵌入式系统市场处于快速增长时期,我国 政府充分认识到它的重要作用,在政策、资金等方面 给予大力支持。
硬件层,是整个嵌入式系统的根本,如果现在单片机 及接口这块很熟悉,并且能用C和汇编语言来编程的 话,从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易,硬件层
也是驱动层的基础,一个优秀的驱动工程师是要能够 看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的, 同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。
嵌入式系统的软件体系是面向嵌入式系统特定的硬件体系和用 户要求而设计的,是嵌入式系统的重要组成部分,是实现嵌入 式系统功能的关键。嵌入式系统软件系统和通用计算机软件体 系类似,分成驱动层、操作系统层、中间件层和应用软件层等
2、存储器
嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的 存储器包含Cache、主存和辅助存储器。
3、通用设备接口和I/O接口
嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口,如 A/D、D/A、I/O等,外设通过和片外其他设备的或传感器 的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常 都只有单一的功能,它可以在芯片外也可以内置芯片中。
三大领域所占比例之和接近60%
消费电子:信息家电,电视机、微波炉、数字电话 通信设备:手机、平板电脑 工业控制:自动化与测控仪器仪表 在工控和仿真领域,几乎所有的计算机控制系统都采
用嵌入式系统.新型的测控仪器仪表无一不是嵌入式 系统
嵌入式系统作为“物联网”的核心,是当前最热门最 有前景的IT应用领域之一。
嵌入式技术已经无处不在,从随身携带的mp3、语言 复读机、手机、PDA到家庭之中的智能电视、智能冰 箱、机顶盒,再到工业生存、娱乐中的机器人,无不 采用嵌入式技术。各大跨国公司及国内家电巨头如 INTEL、TI、SONY、三星、TCL、联想和康佳等都面临 着嵌入式人才严重短缺的挑战。
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执 行装置组成。
嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬 件层、中间层、操作系统层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算 机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。
硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器 (SDRAM,ROM)、通用设备接口和I/O接口(A/D、 D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础Байду номын сангаас添加电源 电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式
中间件是用于帮助和支持应用软件开发的软件,通常 包括数据库、网络协议、图形支持及相应开发工具等。 例如,MySQL、TCP/IP、GUI等都属于这一类软件。
MySQL[1] 是一个关系型数据库管理系统, 是一个数 据库
TPC/IP 是通信协议 GUI: (Graphical User Interface)图形用户界面
嵌入式应用软件是针对特定应用领域,用来实现用户 预期目标的软件。嵌入式应用软件和普通应用软件有 一定的区别,它不仅要求在准确性、安全性和稳定性 等方面能够满足实际应用的需要,而且还要尽可能地 进行优化,以减少对系统资源的消耗,降低硬件成本。
嵌入式系统中的应用软件是最活跃的力量,每种应用 软件均有特定的应用背景。尽管规模较小,但专业性 较强,所以嵌入式应用软件不像操作系统和支撑软件 那样受制于国外产品,是我国嵌入式软件的优势领域。
关于嵌入式系统PPT
英国电气工程师协会:嵌入式系统是“控制、监视或 者辅助装置、机器和设备运行的装置”。
是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计 的专用计算机系统。
国内普遍定义: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。
设备驱动程序
嵌入式系统中的操作系统具有一般操作系统的核心功
能,负责嵌入式系统的全部软硬件资源的分配、调度
工作,控制、协调并发活动。它仍具有嵌入式的特点, 属于嵌入式操作系统(Embedded Operating System, EOS)。主流的嵌入式操作系统有Windows CE、Palm OS、Linux、VxWorks、等。有了嵌入式操作系统,编 写应用程序就更加快速、高效、稳定。
四层,各有其特点。下图显示了嵌入式系统的软件体系。
设备驱动层是嵌入式系统中必不可少的重要部分;使 用任何外部设备都需要有相应的驱动程序的支持,它 为上层软件提供了设备的操作接口。上层软件不用理 会设备的具体内部操作,只须调用驱动层程序提供的 接口即可。驱动层一般包括:
硬件抽象层(HAL)
板级支持包(BSP)
嵌入式系统(Embedded system)是一种专用的计算 机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系 统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控 制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、 微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些 嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都 是是由单个程序实现整个控制逻辑。
相关统计表明,2012 年我国电子制造规模达 5.45 万 亿元,位居世界第二;电视、程控交换机、笔记本电 脑、显示器和智能手机等主要电子信息产品的产量居 全球首位。
我国嵌入式系统的应用主要分布在电信、医疗、汽车、 安全和消费类等行业。来自 2010-2011 年度的行业调 查数据显示,目前嵌入式产品应用最多的三大领域:
1、嵌入式微处理器
嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器,嵌入式微处 理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作 在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多 由板卡完成的任务集成在芯片内部,只保留和嵌入式应用 紧密相关的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,从而有 利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的 效率和可靠性。
执行装置
执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机, 当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如 SONY 智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机 和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受 各种状态信息。
目前,我国嵌入式系统市场处于快速增长时期,我国 政府充分认识到它的重要作用,在政策、资金等方面 给予大力支持。
硬件层,是整个嵌入式系统的根本,如果现在单片机 及接口这块很熟悉,并且能用C和汇编语言来编程的 话,从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易,硬件层
也是驱动层的基础,一个优秀的驱动工程师是要能够 看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的, 同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。
嵌入式系统的软件体系是面向嵌入式系统特定的硬件体系和用 户要求而设计的,是嵌入式系统的重要组成部分,是实现嵌入 式系统功能的关键。嵌入式系统软件系统和通用计算机软件体 系类似,分成驱动层、操作系统层、中间件层和应用软件层等
2、存储器
嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的 存储器包含Cache、主存和辅助存储器。
3、通用设备接口和I/O接口
嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口,如 A/D、D/A、I/O等,外设通过和片外其他设备的或传感器 的连接来实现微处理器的输入/输出功能。每个外设通常 都只有单一的功能,它可以在芯片外也可以内置芯片中。
三大领域所占比例之和接近60%
消费电子:信息家电,电视机、微波炉、数字电话 通信设备:手机、平板电脑 工业控制:自动化与测控仪器仪表 在工控和仿真领域,几乎所有的计算机控制系统都采
用嵌入式系统.新型的测控仪器仪表无一不是嵌入式 系统
嵌入式系统作为“物联网”的核心,是当前最热门最 有前景的IT应用领域之一。
嵌入式技术已经无处不在,从随身携带的mp3、语言 复读机、手机、PDA到家庭之中的智能电视、智能冰 箱、机顶盒,再到工业生存、娱乐中的机器人,无不 采用嵌入式技术。各大跨国公司及国内家电巨头如 INTEL、TI、SONY、三星、TCL、联想和康佳等都面临 着嵌入式人才严重短缺的挑战。
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执 行装置组成。
嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬 件层、中间层、操作系统层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算 机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。
硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器 (SDRAM,ROM)、通用设备接口和I/O接口(A/D、 D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础Байду номын сангаас添加电源 电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式
中间件是用于帮助和支持应用软件开发的软件,通常 包括数据库、网络协议、图形支持及相应开发工具等。 例如,MySQL、TCP/IP、GUI等都属于这一类软件。
MySQL[1] 是一个关系型数据库管理系统, 是一个数 据库
TPC/IP 是通信协议 GUI: (Graphical User Interface)图形用户界面
嵌入式应用软件是针对特定应用领域,用来实现用户 预期目标的软件。嵌入式应用软件和普通应用软件有 一定的区别,它不仅要求在准确性、安全性和稳定性 等方面能够满足实际应用的需要,而且还要尽可能地 进行优化,以减少对系统资源的消耗,降低硬件成本。
嵌入式系统中的应用软件是最活跃的力量,每种应用 软件均有特定的应用背景。尽管规模较小,但专业性 较强,所以嵌入式应用软件不像操作系统和支撑软件 那样受制于国外产品,是我国嵌入式软件的优势领域。
关于嵌入式系统PPT
英国电气工程师协会:嵌入式系统是“控制、监视或 者辅助装置、机器和设备运行的装置”。
是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计 的专用计算机系统。
国内普遍定义: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。
设备驱动程序
嵌入式系统中的操作系统具有一般操作系统的核心功
能,负责嵌入式系统的全部软硬件资源的分配、调度
工作,控制、协调并发活动。它仍具有嵌入式的特点, 属于嵌入式操作系统(Embedded Operating System, EOS)。主流的嵌入式操作系统有Windows CE、Palm OS、Linux、VxWorks、等。有了嵌入式操作系统,编 写应用程序就更加快速、高效、稳定。
四层,各有其特点。下图显示了嵌入式系统的软件体系。
设备驱动层是嵌入式系统中必不可少的重要部分;使 用任何外部设备都需要有相应的驱动程序的支持,它 为上层软件提供了设备的操作接口。上层软件不用理 会设备的具体内部操作,只须调用驱动层程序提供的 接口即可。驱动层一般包括:
硬件抽象层(HAL)
板级支持包(BSP)
嵌入式系统(Embedded system)是一种专用的计算 机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系 统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控 制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、 微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些 嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都 是是由单个程序实现整个控制逻辑。
相关统计表明,2012 年我国电子制造规模达 5.45 万 亿元,位居世界第二;电视、程控交换机、笔记本电 脑、显示器和智能手机等主要电子信息产品的产量居 全球首位。
我国嵌入式系统的应用主要分布在电信、医疗、汽车、 安全和消费类等行业。来自 2010-2011 年度的行业调 查数据显示,目前嵌入式产品应用最多的三大领域: