第1講-嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)

1、第一講 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ),授課教師：白云,成于大氣 信達(dá)天下,2,內(nèi)容提綱,1. 嵌入式系統(tǒng)的定義與組成2. 嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)3. 嵌入式系統(tǒng)的分類(lèi)4. 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用5. 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),3,,常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng),4,1. 嵌入式系統(tǒng)的定義與組成,嵌入式系統(tǒng)定義與通用PC對(duì)比嵌入式系統(tǒng)的組成,5,嵌入式系統(tǒng)定義,嵌入到對(duì)象體系中的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 。嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)生和發(fā)展；嵌入式系統(tǒng)的三要素：1、

2、嵌入性；2、專(zhuān)用性；3、計(jì)算機(jī)特性；嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。,6,與通用PC對(duì)比,7,,8,,9,嵌入式系統(tǒng)的組成,嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式硬件和軟件組成；硬件包括：微處理器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等；軟件包括：初始化代碼，驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等；,10,嵌入式系統(tǒng)的組成,,11,課后練習(xí)：,查找一款路由器的結(jié)構(gòu)圖，并說(shuō)明各個(gè)模塊的功能。,12,2、嵌入

3、式系統(tǒng)的主要特點(diǎn),軟硬件綜合體支持多種處理器成本敏感實(shí)時(shí)性和可靠性軟硬件協(xié)同開(kāi)發(fā)專(zhuān)用工具和方法,13,軟硬件綜合體,嵌入式系統(tǒng)通常是形式多樣、面向特定應(yīng)用的軟硬件綜合體：一般用于特定的任務(wù)，其硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余；它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)，能夠把通用微處理器中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部；嵌入式軟件是應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)兩種軟件的一體化程序；,14,支持多種處理器,嵌入式

4、系統(tǒng)得到多種類(lèi)型和體系結(jié)構(gòu)的處 理器支持： 嵌入式系統(tǒng)可采用多種類(lèi)型的處理器和處理器體系結(jié)構(gòu)；,15,成本敏感,嵌入式系統(tǒng)通常極其關(guān)注成本成本是產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素之一嵌入式的系統(tǒng)成本包括:開(kāi)發(fā)成本：專(zhuān)利授權(quán)使用費(fèi)，開(kāi)發(fā)軟硬件平臺(tái)購(gòu)置成本，系統(tǒng)測(cè)試工具購(gòu)置成本，人力成本，…產(chǎn)品成本:硬件BOM成本、外殼成本、裝飾件成本、包裝和說(shuō)明書(shū)成本等;,16,實(shí)時(shí)性和可靠性,嵌入式系統(tǒng)有實(shí)時(shí)性和可靠性的要求大多數(shù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)都是嵌

5、入式系統(tǒng)；嵌入式系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)的強(qiáng)度要求各不一樣，可分為硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí)；嵌入式系統(tǒng)一般要求具有出錯(cuò)處理和自動(dòng)復(fù)位功能；如在硬件采用看門(mén)狗機(jī)制，軟件上采用內(nèi)存保護(hù)機(jī)制；,17,軟硬件協(xié)同開(kāi)發(fā),嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要軟硬件協(xié)同開(kāi)發(fā)多數(shù)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)意味著軟件與硬件的并行設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；開(kāi)發(fā)過(guò)程的幾個(gè)階段：產(chǎn)品定義；軟件與硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)；軟件與硬件集成；產(chǎn)品測(cè)試與發(fā)布；維護(hù)與升級(jí)。,18,專(zhuān)用工具和方法,嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要專(zhuān)門(mén)工具和特殊方法嵌

6、入式系統(tǒng)資源有限，一般不具備自主開(kāi)發(fā)能力，必須有一套專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)環(huán)境；包括專(zhuān)門(mén)的開(kāi)發(fā)工具（包括設(shè)計(jì)、編譯、調(diào)試、測(cè)試等工具），采用交叉開(kāi)發(fā)的方式進(jìn)行；,19,3. 嵌入式系統(tǒng)的分類(lèi),按處理器位數(shù)分類(lèi)按系統(tǒng)實(shí)時(shí)性來(lái)分類(lèi)軟件復(fù)雜程度來(lái)分類(lèi)多任務(wù)時(shí)處理器數(shù)目分類(lèi)單處理器多任務(wù)系統(tǒng)多處理器多任務(wù)系統(tǒng),20,4. 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域,概述消費(fèi)電子領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域工控、汽車(chē)電子、仿真、醫(yī)療儀器國(guó)防領(lǐng)域航空航天領(lǐng)域,21,概述,

7、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了32位時(shí)代，并被廣泛地應(yīng)用于消費(fèi)電子、通信、汽車(chē)、國(guó)防、航空航天、工業(yè)控制、儀表、辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域；嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)廣闊，現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)帶來(lái)的工業(yè)年產(chǎn)值已超過(guò)了1萬(wàn)億美元；2008年中國(guó)嵌入式市場(chǎng)將達(dá)到550億元。,22,,形式多樣的嵌入式系統(tǒng)正努力把Internet連接到人們生活各個(gè)角落，其消費(fèi)量將以?xún)|為單位，逐步形成一個(gè)充滿(mǎn)商機(jī)的巨大產(chǎn)業(yè)；據(jù)預(yù)測(cè)，未來(lái)十年將有90%以上的微處理器和65%以上的軟件應(yīng)用于各種

8、嵌入式系統(tǒng)中；,23,消費(fèi)電子領(lǐng)域,24,,數(shù)碼相機(jī),25,網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域,基于32位的嵌入式系統(tǒng)、價(jià)格低廉，將為企業(yè)、家庭提供更為廉價(jià)的、方便的、多樣的網(wǎng)絡(luò)方案；,26,工控、汽車(chē)電子、仿真、醫(yī)療儀器,,27,航空航天領(lǐng)域,28,國(guó)防領(lǐng)域,,29,5、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)工具和操作系統(tǒng)的支持； 聯(lián)網(wǎng)成為必然趨勢(shì)； 小尺寸、微功耗和低成本,SOC； 精巧的多媒體人機(jī)界面開(kāi)發(fā)工具。,30,本章內(nèi)容小結(jié),嵌入式系統(tǒng)的定義，特