文档介绍：嵌入式系统实战
讲授:李振华副教授
孙同景教授
山东大学控制科学与工程学院
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《嵌入式系统实战》以后调至
周五1-2节:
(兴隆山校区)教学群楼5310
第一章嵌入式系统基础知识
§1-1 嵌入式系统概述
§1-2 嵌入式系统开发流程
内容提要:
§1-1 嵌入式系统概述
一般定义
嵌入式系统是将计算机直接嵌入至应用系统中,是信息技术IT的最终产品,可以创新出各种新型的应用产品。
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。
一般由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户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。
嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。
嵌入式处理器
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
嵌入式处理器
嵌入式微处理器(Micro Processor Unit,MPU) 嵌入式微处理器可谓是通用计算机中CPU的微缩版。但与计算机处理器不同的是,在实际嵌入式应用中,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,这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。
嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 嵌入式微控制器的最大特点是单片化,常称为单片机。内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。和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。微控制器的片上外设资源一般比较丰富,适合于控制,因此称微控制器。
嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器,其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计,具有很高的编译效率和指令的执行速度。在数字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规模的应用。
嵌入式片上系统
片上系统(SoC)需要使用硬件描述语言,综合时序设计,直接在器件库中调用各种通用IP内核,通过仿真后进行生产。SoC将在声音、图像、影视、网络等应用领域发挥重要作用。
一、什么是单片机(嵌入式微控制器:embedded microcontroller)
单片机就是单片微型计算机(Single-Chip puter)。
微型计算机系统的硬件部分通常由五部分组成:
运算器
输入设备
输出设备
控制器
存储器
这种计算机系统通常由多块印刷电路板制成:
多板机
主板
显卡
声卡
存储器接口
网卡
输入输出接口
内存条
CPU
CPU
CPU芯片
内存条
存储器接口
存储器芯片
输入输出接口
输入输出接口
芯片
定时计数器
芯片
A/D、D/A
芯片
单板机
印刷电路板