第1章嵌入式系统概论.ppt

　内容提要 计算机系统的分类 计算机系统按应用范围分为以下两种： 通用计算机 嵌入式计算机/嵌入式系统 通用计算机 具有一般计算机的基本标准形态，通过装配不同的软件，以基本雷同的面目出现并应用于社会各领域。 通用计算机按处理字长、运算速度、结构规模分为：大型、中型、小型和微型计算机。 大型计算机实例 “银河”计算机从1978年开始研制，到1983年通过了国家鉴定。它是由中国国防科技大学自行设计的第一个每秒向量运算1亿次的巨型计算机系统。 10万亿次曙光4000A超大型计算机，是一套由中国曙光信息产业有限公司研制的超级计算机系统。该系统使用了共2560个AMD Opteron 850 2.2GHz处理器，速度达每秒10万亿次。该系统于2004年6月投入服务，当时在全世界所有超级计算机中排名第十，现排名降至42。 嵌入式计算机/嵌入式系统 嵌入式计算机/嵌入式系统： 是专用计算机，以核心部件的形式出现在各种装置、设备、产品和系统中。 例如：监控设备、移动电话、家电、机器人、视听设备、医疗设备等装置中所用的计算机。 　内容提要 微型计算机 通常所说的“微机”，准确的称谓应是微型计算机系统。微型计算机系统从局部到全局存在三个层次： 微处理器 微型计算机 微型计算机系统 微处理器 微处理机MPU/微处理器/CPU MPU = ALU + CU + R + 内部总线 微处理机包括： 算术逻辑部件ALU（Arithmetic Logic Unit）； 控制部件CU（Control Unit）； 寄存器组R（Registers）； 内部总线。 微处理机的组成 微型计算机 微型计算机（Micro Computer）或简称微机是以微处理机为核心，加上由大规模集成电路制作的存储器M（ROM和RAM）、I/O（输入／输出）接口和系统总线组成的。 微型计算机 = 微处理机 + ROM和RAM + I/O接口 + 系统总线 微型计算机的结构框图 微型计算机的三种总线结构 在单总线结构中，系统存储器M和I/O使用唯一的一套信息通路，因而微处理器对存储器和I/O的读写只能分时进行。大部分中低档微机都是采用这种结构，因为它的逻辑结构简单、成本低廉、实现容易。 双总线结构中，I/O和M都各自具有到MPU的总线通路，即MPU可以分别在两套总线上同时与M和I/O口交换信息，这相当于展宽了总线带宽，提高了总线的数据传输速率。目前高档微机就是采用这种结构。 在这种结构中，MPU要同时管理与M和I/O的通信，这势必加重MPU在管理方面的负担。为此现在通常采用专门的I/O处理芯片即所谓的智能I/O接口来履行I/O管理任务，以减轻MPU的负担。 在这种结构中, MPU通常通过局部总线访问局部M和局部I/O，也可以作为主设备访问全局M和I/O。当对全局M和全局I/O访问时，必须由总线控制逻辑统一安排才能进行，这时该微处理器就是系统的主控设备。这种结构可以实现双重总线上并行工作：并且对等效总线带宽的增加、系统数据处理和数据传输效率的提高效果更明显。目前各种高档微型机和工作站基本上都是采用这种双重总线结构。 微型计算机系统 微型计算机系统 微型计算机系统： MCS = MC + 外围设备（外存+I/O外设）+ 电源 + 辅助电路 + 软件（系统 软件、应用软件） 微型计算机系统（Micro Computer System）是以微型计算机为核心，再配以相应的外围设备,电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算系统。 微型计算机系统——软件系统 系统软件：用来支持应用软件的开发与运行的，它包括操作系统、标准实用程序和各种语言处理程序等。 应用软件：用来为用户解决具体应用问题的程序及有关的文档和资料。 微型计算机系统——硬件系统 　内容提要 嵌入式系统 嵌入式计算机/嵌入式系统 嵌入式计算机是专用计算机，以核心部件的形式出现在各种装置、设备、产品和系统中。 嵌入式系统 = 嵌入式处理器 + 存储器 + 接口电路/外围电路 + 外设 + 嵌入式操作系统 + 应用软件。 嵌入式系统 嵌入式处理器及其分类 嵌入式系统的概念及组成 嵌入式系统的特点 嵌入式系统的分类 嵌入式处理器 嵌入式处理器由以下四部分组成： 微处理器(EMPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式DSP处理器(EDSP)、嵌入式片上系统(SOC)。 嵌入式微处理器(EMPU) 嵌入式微处理器 (Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微处理器必须装配在专门设计的电路板上，在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件