文档介绍：1
嵌入式系统及应用
主要参考书
《ARM & Linux嵌入式系统教程》
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第1章嵌入式系统基础
嵌入式系统概述
嵌入式处理器
嵌入式操作系统
实时操作系统的内核
嵌入式技术发展现状及趋势
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嵌入式系统概述
电气工程师协会(IEE)的定义:嵌入式系统是用来控制或监视机器、装置或工厂等的大规模系统的设备。
国内一般定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
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嵌入式系统无处不在
内部含有中央处理器CPU的设备都含有嵌入式系统。
消费类电子产品:从家庭的洗衣机、电冰箱、个人数字助理(PDA)、 MP3 、数码相机、数码摄像机、电子表、烹调用的微波炉、天天必用的移动电话等等。
办公室设备:办公室里的电话机、打印机、传真机、远程会议系统等。
工业控制中的嵌入式系统。
汽车里的控制系统:供油喷射控制系统、防锁死刹车系统(ABS) ……。
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嵌入式系统应用实例
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嵌入式系统在应用数量上远远超过了各种通用计算机。
一台通用计算机的外部设备中就包含了5~10个嵌入式微处理器:键盘、硬盘、显示器、Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数码相机、集线器等,均是由嵌入式处理器进行控制的。
在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空航天、军事装备、消费类产品等方面,嵌入式系统都有用武之地。
美国汽车大王福特公司的高级经理曾宣称:“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM。”由此可以想像嵌入式计算机工业的规模和广度。
资料显示,2003年世界CPU的产量达83亿片,用于通用计算机的只有3亿片,其余80亿片均用于嵌入式系统
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嵌入式系统组成
嵌入式系统
嵌入式处理器
外围设备
嵌人式操作系统
嵌入式系统应用软件
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嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件。
嵌入式处理器与通用处理器的最大不同点在于其工作在为特定用户群设计的系统中。
嵌入式处理器通常把通用计算机中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计的小型化,并具有高效率、高可靠性等特征。
现今市面上有1 000多种嵌入式处理器芯片,其中使用最为广泛的有ARM、MIPS、PowerPC、MC68000等。
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外围设备是指在一个嵌入式系统中,除了嵌入式处理器以外用于完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其他部件。
根据外围设备的功能可分为以下3类:
存储器: SRAM、 DRAM、Flash。其中,Flash以可擦写次数多、存储速度快、容量大及价格低等优点在嵌入式领域得到了广泛的应用。
接口:应用最为广泛的包括并口、串口、红外接口、SPI串行外围设备接口、I2C(Inter IC)总线接口、USB通用串行总线接口、网口等。
人机交互:LCD、键盘和触摸屏等人机交互设备。
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嵌入式操作系统可以使嵌入式开发更方便、快捷。其软件模块的集合,用以管理存储器分配、中断处理、任务间通信和定时器响应,以及提供多任务处理等。
嵌入式操作系统的引人大大提高了嵌入式系统的功能,方便了应用软件的设计,但同时也占用了宝贵的嵌入式系统资源。
一般在比较大型或需要多任务的应用场合才考虑使用嵌入式操作系统。
嵌入式操作系统常常有实时要求。