嵌嵌入式系统概述.pptx

嵌入式系统(Embedded?Systems) ;;嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应 用相结合后的产物，这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。? ;嵌入式系统工业的特点和要求?(ESI)?;嵌入式系统具有的产品特征 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，如果独立于应用自行发展，则会失去市场。嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等方面均受到应用要求的制约???这些也是各个半导体厂商之间竞争的热点。? ;嵌入式系统软件的特征 ;软件代码高质量、高可靠性? 尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上存储器容量不断增加，但在大多数应用中，存储空间仍然是宝贵的，还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高，以减少程序二进制代码长度、提高执行速度。;系统软件(OS)的高实时性是基本要求? 在多任务嵌入式系统中，对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键，单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此系统软件的高实时性是基本要求。?;嵌入式系统软件需要RTOS开发平台 ;嵌入式系统开发需要开发工具和环境 ;嵌入式系统开发人员以应用专家为主 ; 中国的单片机应用和嵌入式系统开发走过了15年的历程，有超过10万名从事单片机开发应用的工程师，但95%以上是3~5个人的小组以孤军奋战的封闭方式开发几乎不可重用的软件。今天面对的是嵌入式系统工业化的潮流，如果我们不能认清嵌入式软件必须以工业化的方式生产开发，不理解在短时间内装配集成“数百人年”嵌入式产品软件库固化于芯片之中的方法，那么我们将失去更多“上游”产品的市场机遇；反之在我国大力推动和建设“嵌入式软件工厂”，使我国的嵌入式软件库(零件)产品化并溶入国际市场，对加速知识创新和建立面向21世纪的知识经济具有战略意义。 ;嵌入式计算机的分类;嵌入式微处理器(EMPU);和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。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。如STD-BUS、PC104等。近年来，德国、日本的一些公司又开发出了类似“火柴盒”式名片大小的嵌入式计算机系列OEM产品。? 嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power?PC、68000、MIPS、ARM系列等。 ;嵌入式微控制器(?MCU) ;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。;嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、 MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。另外还有许多半通用系列如：支持USB接口的MCU?8XC930/931、C540、C541；支持I2C、CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。目前MCU占嵌入式系统约70％的市场份额。;嵌入式DSP处理器(?EDSP) ;推动嵌入式DSP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品，生物信息识别终端，带有加解密算法的键盘，ADSL接入、实时语音压解系统，虚拟现实显示等。这类智能化算法一般都是运算量较大，特别是向量运算、指针线性寻址等较多，而这些正是DSP处理器的长处所在。 嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas?Instruments的?TMS320系列和Motorola的DSP56000系列。 ;嵌入式片上系统(SOC) ;SOC可以分为通用和专用两类。通用系列包括Siemens的TriCore，Motorola的M-Core，某些ARM系列器件，Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。专用SOC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所知。一个有代表性的产品是Philips的Smart?XA。;嵌入式系统的开发工具平台的分类;实时在线仿真系统ICE;高级的ICE带有完善的跟踪功能，可以将应用系统的实际状态变化、微控制器对状态变化的反应、以及应用系统对控制的响应等以一种录像的方式连续记录下来，以供分析，在分析中优化控制过程。 ;ICE不仅是软件硬件排错工具，同时也是提高和优化系统性能指标的工具。高档ICE工具(如美国NOHAU公司的产品)是可根据用户投资裁剪功能的系统，亦可根据需要选择配置各种档次的实时