第一讲 嵌入式系统设计技术介绍.ppt

嵌入式系统设计技术 嵌入式系统及应用Principles and Applications of the Embedded System 自动控制系 衣法臻 fzhyi@ Tel:O) 本课程是电子大类专业基础中的一门理论性、实践性和实用性都很强的课程，其任务是掌握嵌入式系统概念与原理、嵌入式实时操作系统原理、ARM处理器体系结构、ARM处理器指令系统与简单程序设计、ARM处理器结构与硬件原理，通过大量实验培养学生综合运用嵌入式系统解决实际问题的能力及实际动手的能力，让学生掌握嵌入式系统软件与硬件平台的建立，熟悉嵌入式系统的开发流程。 第一讲 嵌入式系统设计技术介绍 什么是嵌入式系统？（Embedded System） 嵌入式系统设计技术 对计算机系统的回顾 – PC – Laptop – Mainframe --Server 对处理器的回顾 指令长度 4 ?? 8 ?? 16 ?? 32 ?? 64 集成度 ?? 微处理器 ?? 单片机 ?? SOC ?? 用途 通用： X86、AMD、Cyrix、ARM、 MIPS、PowerPC等 专用： DSP、 ?? 指令集 ?? RISC ?? CISC：DSP 单板计算机(Microcontroller Unit, MCU) ?? 嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路板上，称为单板计算机。 – STD-BUS、PC104等。– 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、EEPROM 等各种必要功能模块。 ?? 优点 – 体积小 – 功耗低 – 成本低 – 可靠性高 SOC (System On Chip) 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。– Motorola 的M-Core，某些ARM 系列器件，Echelon 和Motorola 联合研制的Neuron 芯片 ?? 特点 – 体积小 – 功耗低 – 可靠性高 可以使用那些可编程设备 – X86、PowerPC，AMD ?? 特点 – 内存可编程（Program memory） – 通用的数据地址寄存器 – 通用的ALU ?? 优点 – 开发迅速 – 低成本 – 高灵活性 用来执行单一特定程序 – 图形加速器、TCP卸载器、DSP 特点 – 构造简单，仅包含执行单一特定程序所需的 部件 – 没有编程内存（program memory） ?? 优点 – 速度快 – 低功耗 – 尺寸小 面向特定应用的优化的可编程处理器 有一般的特征 – IOP、IXP 特点 – 可编程内存 – 数据路径优化 – 特殊功能单元 ?? 优点 – 一定的灵活性 – 高性能 CISC：复杂指令集（Complex Instruction Set C