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嵌入式技术原理与应用ppt课件.ppt

发布:2018-07-31约7.02千字共79页下载文档
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;要求深刻以下的基本概念: ◆ 嵌入式系统 ◆ 嵌入式系统的特点 ◆ 嵌入式系统的分类 要求了解: ◆ 嵌入式系统的应用领域 ◆嵌入式系统的现状和发展趋势 ◆目前常用的几种嵌入式操作系统 ;1.1 嵌入式系统; 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)。;简单地讲:;广义地说:;嵌入式系统的特性: 1)只执行特定功能; 2)以微控制器、外围器件为中心,系统构成可大可小; 3)有严格的时序性和稳定性要求; 4)自动操作循环,等待中断控制; 5)程序被烧写在存储芯片中。;嵌入式系统的发展: ;; 第二阶段 以嵌入式中央处理器为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。 系统的主要特点是: ◆CPU种类繁多 ◆通用性较弱 ◆系统开销小 ◆操作系统只具有低度的兼容性和扩展性、应用软件较为专业、用户界面不够友好。 主要任务是用来控制系统负载,以及监控应用程序的运行。; 第三阶段 以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。 系统的主要特点是: ◆嵌入式操作系统能够运行于各种不同类型的处理器之上 ◆操作系统内核精小、效率高、模块化程度高、具有文件和目录管理、支持多任务处理、支持网络操作、具有图形窗口和用户界面等功能、具有大量的应用程序接口、开发程序简单、并且嵌入式应用软件丰富。 在通用性、兼容性和扩展性方面仍不理想。;第四阶段 以基于网络操作为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。 随着网络在人们生活中的地位日益重要,越来越多的应用需要采用支持网络功能的嵌入式系统,所以在嵌入式系统中使用网络操作系统将成为今后的发展趋势。 ; 随着现代社会与经济的快速发展,嵌入式技术在当今应用也越来越广泛,其主要原因是由现代社会与经济发展的大环境决定的: 第一是Intelnet网的普及 第二是GPS广泛应用 第三是电信网的普及 第四是无线网络的应用,如Zigbee技术等 这些都为嵌入式设备在智能化、数字化、信息网络化上提供了强力保证。;1.1.2 嵌入式系统的分类; 嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器,据不完全统计,全世界大约有1000多种嵌入式处理器,流行的体系结构有30多个系列。如MCS-51、PIC、AVR、ARM、DSP等,其中MCS-51占了多半,生产厂家20多个,350多种衍生产品,仅Philips就有近百种。处理速度从0.1MIPS到2000MIPS,寻址空间从64KB到4GB。;嵌入式微处理器发展趋势;◆ 微控制器(MCU) (MicroController Unit);1)微控制器(MCU):;特点: ?? 一个系列的微控制器具有多种衍生产品 ?? 单片化、体积大大减小、功耗和成本降低、可靠性提高 ?? 目前嵌入式工业的主流、约占嵌入式系统70%的份额 ?? 多是8位和16位处理器 流行的嵌入式微控制器: ??通用系列:MCS-51,MCS-96/196/296 ??半通用系列:支持I2C,CAN BUS及众多专用MCU和兼容系列;◆ MCU处理能力非常有限; 单片机属于嵌入式系统,故嵌入式系统的历史已经有几十年。 单片机与嵌入式系统有区别,只有嵌入式系统的部分结构和部分功能: 1)单片机数据处理能力有限、处理速度有限,不能够用于所有的嵌入式系统 2)单片机不使用操作系统 3)单片机无网络功能;2)微处理器(MPU) ;特点: ?? 功能和微处理器基本一样,是具有32位以上的处理器,具有较高的性能。 ?? 具有体积小、功耗小、成本低、抗干扰能力强、可靠性高的特点,有的可提供工业级应用。 流行的嵌入式微处理器: ??ARM/Strong (ARM公司) ??PowerPC 、68000 (MOTOROLA公司) ??MIPS(MIPS公司);3)数字信号处理器(DSP) ;
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