【正文】 0世紀 70年代集成電路發(fā)展到 LSI階段， 71年 intel推出了第一枚微處理器芯片，從此揭開了微型計算機、嵌入式系統高速發(fā)展的序幕。開關裝置、控制器、電話交換機、電梯、數據采集系統、醫(yī)藥監(jiān)視系統、診斷及實時控制系統等。過程控制、信號放大器、位置傳感器及閥門傳動器。常用的嵌入式處理器如 Philips的89LPCxxx系列， Motorola的 MC68HC0 08系列等。 嵌入式系統學科組 52 嵌入式系統的特點 ? 通常是面向特定應用的； ? 空間和各種資源相對不足，必須高效率地進行設計，量體裁衣、去除冗余； ? 產品升級 換代 和具體產品同步 ， 具有較長的生命周期 ； ? 軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身； ? 不具備自舉開發(fā)能力 ， 必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。 Kdevelop為快速地開發(fā)C/C++應用程序提供強有力的開發(fā)工具。 嵌入式系統學科組 51 嵌入式系統的開發(fā)工具和環(huán)境 ? 開發(fā)工具一般用于開發(fā)主機，包括語言編譯器、連接定位器、調試器等。CLinux ? 保留了 Linux操作系統穩(wěn)定性好、網絡能力優(yōu)異以及對文件系統的支持等主要優(yōu)點，但內核比原 Linux 內核小得多。 嵌入式系統學科組 50 ? Linux操作系統：真正的搶先式多任務處理，支持多用戶、內存保護、虛擬內存，支持絕大多數的 32位和 64位 CPU。C/OSII基于搶占式的實時多任務內核，實時內核總是運行優(yōu)先級最高已就緒任務，是真正的實時操作系統。C/OSII等。 嵌入式系統學科組 48 典型嵌入式操作系統介紹 ? 商用型： windows CE， vxWork等。 嵌入式系統學科組 47 ? 存儲管理：因系統資源有限，嵌入式系統通常采用 動態(tài)內存管理 （不采用虛擬內存管理）。 ? 進程的狀態(tài)： 運行狀態(tài) 、 就緒狀態(tài) 、 等待狀態(tài) 等待 運行 就緒 結束 新進程 三種狀態(tài)關系圖 嵌入式系統學科組 46 ? 進程的調度：調度程序的調用由某些特定事件引起，如：進程的創(chuàng)建，進程的刪除，時鐘的嘀嗒，外設的中斷事件等。 ? 應用層 ：應用程序接口 。 嵌入式系統學科組 43 嵌入式操作系統的結構框圖 嵌入式系統學科組 44 嵌入式操作系統的組成 ? 嵌入式操作系統通常包括： ? 驅動層 ：硬件相關的底層驅動軟件和設備驅動接口；如： LCD、觸摸屏的驅動及接口。 ? 典型的嵌入式操作系統有： windows CE、 vxWork、 嵌入式 Linux， 181。 ? 電源及輔助設備 嵌入式系統學科組 42 軟件部分 ? 軟件部分包括 嵌入式操作系統 以及 相應的各種應用程序。 ? 觸摸屏：觸摸屏可實現鼠標和鍵盤功能。 ? Ether（以太網接口）。 嵌入式系統學科組 40 接口電路外圍電路 ? 通信接口 :非易失性存儲器 ： ? RS232接口 (通用異步收發(fā)器 ,Universal Asynchronous Receiver Transmitter， UART)軟件開發(fā)調試時，用于進行各種輸入輸出操作。主要特點是既可在不加電的情況下長期保存信息，有非易失性，又能在線進行快速擦除與重寫，兼具有 EEPROM和 SRAM的優(yōu)點。 ? EEPROM電可擦除可編程存儲器。 嵌入式系統學科組 39 存儲器的類型 ? 靜態(tài)易失性存儲器 SRAM ? 動態(tài)存儲器 DRAM ? 非易失性存儲器： ? EPROM 紫外線可擦除可編程存儲器。 ? 硬件部分 ? 軟件部分 ? 開發(fā)環(huán)境 嵌入式系統學科組 36 硬件部分 存儲器 接口電路 外圍電路 嵌入式系統學科組 37 嵌入式微處理器 ? EMPU—— 嵌入式微處理器 ? EMCU—— 嵌入式微控制器 ? EDSP—— 嵌入式數字信號處理器 ? ESoC—— 嵌入式片上系統 嵌入式系統學科組 38 存儲器 ? 嵌入式系統的存儲器按其所處位置分為內部存儲器和外部存儲器： ? 內部存儲器位于嵌入式處理器芯片內部，其特點是容量小、可快速訪問。 ? 嵌入式系統是以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。 ? 使用大規(guī)?？删幊踢壿嬯嚵?CPLD/FieldProgrammable Gate Array)進行芯片設計的技術稱為可編程片上系統技術，即 SoPC(System on Programmable chip)。 嵌入式系統學科組 33 課后閱讀材料 ? SoC設計技術始于 20世紀 90年代中期，它是一種系統級的設計技術。 嵌入式系統學科組 32 嵌入式片上系統 (SoC) ? 片上系統 SoC（ System on Chip） : 將系統功能模塊集成于一塊芯片上的系統。 ? TMS320系列處理器包括用于控制的 C2022系列，移動通信的 C5000系列，以及性能更高的 C6000和 C8000系列。 DSP的運算速度的進一步提高，使得其應用領域也從上述范圍擴大到了通信和計算機方面。 嵌入式系統學科組 30 ? DSP的理論算法在 70年代就已經出現，但是由于專門的 DSP處理器還未出現，所以這種理論算法只能通過 MPU等由分立元件實現。 ? DSP處理器對系統結構和指令進行了特殊設計，使其適合于執(zhí)行 DSP算法，編譯效率較高，指令執(zhí)行速度也較高。 嵌入式系統學科組 29 嵌入式 DSP處理器 (EDSP) ? 嵌入式 DSP處理器 (Embedded Digital Signal Processor, EDSP)。 ? 目前 MCU占嵌入式系統約 70％的市場份額。微控制器的片上外設資源一般比較豐富，適合于控制，因此稱為微控制器。 ? 微控制器的最大特點是單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降、可靠性提高。 ? 嵌入式微控制器一般是以某一種微處理器內核為核心，芯片內部集成 ROM/EPROM、 RAM、總線、總線邏輯、定時 /計數器、 WatchDog、 I/O、串行口、脈寬調制輸出、 A/D、 D/A、 Flash RAM、 EEPROM等部件。 嵌入式系統學科組 26 嵌入式微控制器 (MCU) ? 嵌入式微控制器 (Microcontroller Unit,MCU) ? 嵌入式微控制器俗稱單片機，是將整個計算機系統集成到一塊芯片中。 嵌入式系統學科組 25 ? 嵌入式處理器目前主要有 Am186/8 386EX、