嵌入式体系结构概述分析.ppt
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嵌入式体系结构 重庆大学软件学院 刘寄 Liuji@cqu.edu.cn QQ2011年9月 V1.0 第一讲 嵌入式系统的知识体系 一、嵌入式系统定义 英国电机工程师协会的定义:嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或甚至工厂运作的装置 [美]Embedded System Dictionary 的定义:一种计算机硬件和软件的组合,也许还有机械装置,用于实现一个特定功能。在某些特定情况下,嵌入式系统是一个大系统或产品的一部分。[对比通用计算机],世界上第一个嵌入式系统是1971年Busicom公司用Intel单芯片4004微处理器完成的12商用计算器系列。 我国常用定义:嵌入式系统是面向具体对象,嵌入到对象体系中实现数据采集、处理与控制等功能的专用计算机系统。 [定义还有多种多样,可以从不同角度定义,但本质差异不大。不要被多种定义所困惑。] 二、对嵌入式系统定义的理解 嵌入式系统的三个基本要素:“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统” 嵌入式系统的特点: 与“嵌入性”的相关特点:由于是嵌入到对象系统中,必须满足对象系统的环境要求,如物理环境(小型)、电气环境(可靠)、成本(价廉)等要求。 与“专用性”的相关特点:软、硬件的裁剪性;满足对象要求的最小软、硬件配置等。 与“计算机系统”的相关特点:嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应,这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。 嵌入式系统的特点(简明): (硬件+软件)嵌入到具体应用系统 这样涉及知识体系: 硬件、软件、具体领域 三、嵌入式系统的应用领域 有人罗列了几十个,有人说无处不在 可分为两大类: (1)电子系统的智能化(测控,各领域,如工业控制,现代农业、家用电器、生物医学工程) (2)计算机应用的延伸(MP3、手机、通信、网络、计算机外围设备) 三、嵌入式系统知识体系 要完成一个含有嵌入式系统的应用产品设计与实现,需要哪些知识。 硬件、软件、行业知识。 硬件: 最小系统、输入/输出外围电路、人机接口设计 软件: 固化软件、PC机软件 行业知识: 通过交流总结获得 具体硬件知识要素: 大多数是以MCU为核心。 最小系统:电源、晶阵、复位、写入口 输入/输出外围电路: 基本:通用I/O、键盘、液晶、数码管、A/D与D/A 通信:串行通信接口(SCI)、串行外设接口(SPI)、集成电路互联总线(I2C)、定时器、PWM等。USB、CAN、嵌入式以太网 各种具体应用:RFID、无线传感网络 人机接口设计 (人机接口的方式多种多样,特别是在嵌入式系统中不能拘泥于具体的某种形式) 具体软件知识要素: 选择某种芯片。 语言:建议固化软件以C语言为主,汇编为辅。主要编写硬件驱动程序 软件工程:嵌入式软件工程 测试技术 关于操作系统的说明 PC机:要有一门高级语言 四、避免几个误区 误区1: 期望通过短期培训可以完成嵌入式系统知识体系的获得。 误区2: 仅从电子角度认识嵌入式系统 误区3: 仅从嵌入式操作系统认识嵌入式系统 误区4: 嵌入式系统也可以形成芯片垄断 误区5: 芯片的位数越高越好、系统的频率越高越好 误区6: 学习嵌入式系统可以只学习软件知识或学习嵌入式系统可以只学习硬件知识
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