文档介绍：嵌入式微机系统及应用
2010年
▲参考教材:
1、[英]Steve Furber SoC体系结构
ARM System-on-Chip ,2002年
2、,2003年
3、,2004年
4、Jean Ⅱ(第2版).北京航空航天大学出版社,2003年
▲实验教材:
1、,2005年
1、电子技术基础(模、数)
2、微机原理及接口技术
3、C程序设计
预备知识
嵌入式系统的定义
嵌入式系统概述
嵌入式操作系统
硬件基础
应用领域
嵌入式技术的发展趋势
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一、嵌入式系统的定义
发展历史
▲嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持的MP3和一个PC104的微型工业控制计算机都可以认为是嵌入式系统。
▲嵌入式系统已经有了近30年的发展历史,它是硬件和软件交替发展的双螺旋式发展。
▲第一款微处理器是Intel的4004,它出现在1971年,然后是是Intel公司的8048,它出现在1976年。Motorola同时推出了68HC05,Zilog公司推出了Z80系列,这些早期的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定 时 器。
▲之后在80年代初,Intel又进一步完善了8048,在它的基础上研制成功了8051。
▲ 1981年Ready System发展了世界上第1个商业嵌入式实时内核(VTRX32)包含了许多传统操作系统的特征,包括任务管理、任务间通讯、同步与相互排斥、中断支持、内存管理等功能。
▲随后,出现了如Integrated System Incorporation (ISI)的PS/OS、IMG的VxWorks、QNX公司的QNX 等,Palm OS,WinCE,嵌入式Linux、Lynx、uC/OS、Nucleus,以及国内的Hopen、Delta OS等嵌入式操作系统。
▲今天RTOS已经在全球形成了1个产业,根据美国EMF(电子市场分析)报告,,而相关的整个嵌入式开发工具(包括仿真器、逻辑分析仪、软件编译器和调试器)则高达9亿美元。
IEEE定义
根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:
嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。
可以看出此定义是从应用上考虑的,嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机电等附属装置。
一般定义
“以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可裁剪,对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”
嵌入式系统的几个重要特征
(1)系统内核小
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
(2)专用性强
嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植。
即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。
同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。