嵌入式操作系统_教案_ch1

嵌入式操作系统王 璐dqx_wl@http://www.77cn.com.cn 中原工学院计算机学院 2010-2

课程组成及考核方式 课程组成 理论课32学时+实验12学时 答疑：周四全天计算机教研室

成绩组成 期末考核：闭卷笔试80% 平时成绩：作业5%;实验10%;考勤5%

参考资料 陈渝. 嵌入式系统原理及应用开发. 北京：机械工业

出版社 陈香兰(中科大)http://www.77cn.com.cn/~xlanchen/

ch1 绪论 嵌入式系统概述 定义/应用实例 /发展概况/特点/组成 嵌入式系统的知识结构及本课程的地位

嵌入式操作系统的课程内容 嵌入式操作系统课程的学习方式 工程实践+理论知识 认清学习目标：基于EOS的嵌入式系统开发 开发环境及实验箱简介

嵌入式系统概述 定义 嵌入到对象体系中的专用计算机系统 Devices used to control, monitor, or

assist the operation of equipment, machinery or plants(IEEE) 普遍接受的定义：以应用为中心、以计算机技 术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对 功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的 专用计算机系统。

日常生活中的嵌入式系统 即使不可见，嵌入式系统也无处不在。嵌入式系 统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着 这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天 领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌 入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，高 档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。 在日常生活中，人们使用各种嵌入式系统，但未 必知道它们。事实上，几乎所有带有一点“智能” 的家电(全自动洗衣机、电脑电饭煲…)都是嵌 入式系统。嵌入式系统广泛的适应能力和多样性， 使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌 入式系统。

日常生活中的嵌入式系统

手机的大概组成

发展概况 嵌入式系统起源于微型计算机时代的嵌入式应用 例：将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各

种外围接口电路，安装到大型舰船中构成自动驾驶仪 或轮机监测系统；但对于小对象，如家用电器，就无 法嵌入通用计算机系统。 微型计算机的体积、价位、可靠性都无法满足嵌入式 应用的要求。因此，嵌入式系统必须走独立发展道路。 通用计算机系统与嵌入式计算机系统，形成了现代计 算机技术发展的两大分支。 通用----技术要求面向高速计算，海量存储 嵌入----技术要求面向对象的智能化控制能力，其技术发展方

向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与可靠性。

发展概况 单片机开创了嵌入式系统独立发展道路 嵌入式系统必须走独立发展道路，

即单芯片化

道路。将计算机做在一个芯片上，从而开创了 嵌入式系统独立发展的单片机时代。 从嵌入式处理器(芯片)看嵌入式系统的发展 嵌入式微控制器(MCU, Micro-Controller Unit) 嵌入式微处理器(MP, Micro-Processor) 嵌入式DSP处理器(Digital Signal Processor) 嵌入式片上系统SoC(SOPC, System On

Programmable Chip)

嵌入式微控制器(MCU) 嵌入式微控制器又称单片机，就是将整个计算机系统集成 到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内 核为核心，芯片内部集成ROM、RAM、总线逻辑、定时器等 各种必要的功能模块。与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 复位 看门狗 晶振 下降，可靠性提高。 部件 部件 部件 微控制器是目前嵌入式系统应用的主流。由于微控制器的 定时器 片上资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器。 I/O CPU核 部件 部件 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、 中断 SRAM ROM C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。另外，还有许 部件 部件 部件 多半通用系列，如支持USB接口的MCU 8XC930/931、C540、 C541。

嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。 在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板 上，只保留与嵌入式应用有关的功能，这样可以 大大减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用 的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标 准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电 磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 嵌入式处理器目前主要有Am186/88、386EX、SC400、Power PC、68000、MIPS、ARM系列等。

嵌入式DSP(EDSP) DSP对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适 合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速 度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面。 比较有代表性的产品是Texas Instruments的 TMS320系列和Motorola的DSP56000系列。TMS320 系列处理器包括用于控制的C2000系列，用于移 动通信的C5000系列，以及性能更高的C6000和 C8000系列。DSP的设计者们把重点放在了处理连 续的数据流上。如果嵌入式应用中强调对连续的 数据流的处理及高精度复杂运算，则应该选用 DSP器件。

嵌入式片上系统(SOC) 随着VLSI设计的普及和半导体工艺的迅速发展，可以在一 块硅片上实现一个更为复杂的系统，这就是SOC(System on-Chip)。SOPC即可编程的片上系统，或者说基于大规 模FPGA(现场可编程门阵列)的单片系统。各种通用处理 器内核和其他外围设

备都将成为SOC设计公司的标准 …… 此处隐藏：1492字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……