2014年一、嵌入式系统简介.ppt

1. 掌握一种学习方法。 2. 学习了解嵌入式技术研发的基本概念、方法和知识。 3. 获得嵌入式开发设计“实践经验”。 第一讲 嵌入式系统简介 为什么要学习嵌入式技术 信息家电提供的服务 一、安全防范 二、消费电子产品的智能控制 三、交互式智能控制 四、家庭信息服务 五、自动维护 六、家庭医疗保健 典型的信息家电产品 嵌入式技术应用——工业控制 工业方面：机床、冶金、电子、交通、航空航天等行业技术升级的重要基础； 2002年11月28日，以色列一选举投票点，发生枪击事件，造成至少7人死亡，数十人受伤。以警方用机器人在检查一具巴勒斯坦枪手的尸体。 嵌入式系统的几个重要特征 嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般具备以下4个特点： 对实时多任务有很强的支持能力 具有功能很强的存储区保护功能 可扩展 功耗低 嵌入式微处理器 新的发展方向：SOC 用户需求的格式 GPS移动地图系统:示例 规格说明与需求的比较 需求的提炼 是可用来创建体系结构的关于系统的更详尽、更精确、更一致的描述 目标 形成规格说明书 内容 包含系统体系结构设计的足够信息 体系结构设计 系统硬件体系结构 系统软件体系结构 系统调试与集成 嵌入式系统教学的特点 为什么要学习嵌入式系统 嵌入式系统教学的适用学科 嵌入式系统教学的适用对象 为什么要学习嵌入式系统 高校人才嵌入式培养情况 嵌入式系统课程体系 嵌入式系统课程建设的发展阶段 选择合适的嵌入式微处理器作为目标教学硬件平台 一个合适的选择——ARM 教学硬件平台—ARM 选择合适的操作系统作为目标教学软件平台 近200种操作系统，WinCE、Linux、VxWorks、QNX、Nucleus…… 适于学习的源代码开放的操作系统：Linux、?C/OS。 Linux：层次结构且内核完全开放、网络功能强大、开发工具完整、广泛的硬件支持、遵循通用国际标准，便于程序的移植 。 ?C/OS：源代码公开、实时内核、易懂、易学、易用。提炼出共性的设计开发方法。 处理器 存储器 输入 输出 操作系统 应用程序 软件结构 硬件结构 三、嵌入式基本的设计过程 需求分析 设计说明 体系结构 构件设计 系统集成 设计流程 尺寸和重量 功耗 生产成本 性能 功能 输出 输入 目的 名称 说明 项目 尺寸不大于20cm×30cm，重量不大于0.25公斤 尺寸和重量 四节电池供电应连续工作8小时，功耗约100mW 功耗 1500元（人民币） 生产成本 0.25秒内即可更新一次屏幕，常温下工作 性能 可接5种GPS接收器；三种用户可选的地图比例；总是显示当前经纬度 功能 LCD显示器，分辨率为400×600 输出 一个电源开关、两个操作按钮、GPS信号输入 输入 为司机等用户提供图形状的移动地图 目的 GPS移动地图 名称 说明 项目 规格说明 GPS接收器信号 搜索 引擎 显示 控制 显示器 数据库 用户 接口 显示器 显示控制器 (含显缓) 存储器 GPS信号接收器 CPU I/O接口 GPS接口 程序 数据库查询 输入/输出控制程序 显示控制 定时器 构件设计 体系结构设计中告诉我们需要什么样的构件，而构件设计中就是设计或选择符合体系结构和规格说明中所需求的构件。构件通常既包括硬件，如FPGA、电路板等，也包括软件模块。 （1）采用现成的构件。 （2）自己设计构件。 构件建立 得到可运行系统 合并 发现错误 调试 定位错误、修改 正常运行 市场需求—— 中国具有世界最大嵌入式技术市场，将成为世界第一，手持仪器设备、信息家电、城市建设、工业控制、军事应用……嵌入式技术无处不在。 企业人才需求—— 软硬件设计人才，应用开发人才，综合性人才…… 技术发展趋势要求——8位、16位、32位，实时操作系统…… 目前嵌入式人才培养模式 企业需要大量的嵌入式系统工程师 高校培养 个人学习 培训机构 企业内训 整体形势：扩招、就业问题…… 人才培养：专业、课程设置、师资落后； 嵌入式系统：没有专门的嵌入式系统专业或课程体系； 计算机专业：偏软； 电子专业：偏硬。 当前嵌入式系统教学模式 电子工程专业 计算机软件专业 嵌入式系统设计 微处理器及接口 操作系统及应用 微处理器 + 操作系统 自动化 仪器仪表 机电工程 微机测控 航空航天 应 用 EDA技术 微处理器与接口设计 嵌入式操作系统 嵌入式系统编程 嵌入式软硬件协同设计 嵌入式系统开发实践 微处理器体系结构 数字电路与模拟电路 SOPC体系结构 SOPC开发实验 基础平台：ARM/DSP/FPGA/SOPC 嵌入式系统设计 微电子设计 人才培养：嵌入式软硬