第1章-嵌入式系統(tǒng)基本概念

2023/10/24大連東軟信息學院嵌入式系統(tǒng)導論課程組嵌入式系統(tǒng)導論課程概述為什么要學習嵌入式系統(tǒng)導論？（why）開課對象？（who）本課程在專業(yè)方向中的地位？（where）學什么？（what）怎么學？（how）為什么要學習嵌入式系統(tǒng)（why）市場需求－中國具有世界最大嵌入式技術市場，將成為世界第一，手持儀器設備、信息家電、城市建設、工業(yè)控制、軍事應用，……，嵌入式技術無處不在。企業(yè)人才需求－軟硬件設計人才，應用開發(fā)人才，綜合性人才，……技術發(fā)展趨勢要求－8位、16位、32位，實時操作系統(tǒng)，……開課對象（who）嵌入式方向JAVA方向開課內(nèi)容及教學安排第一章：嵌入式系統(tǒng)基礎知識什么是嵌入式系統(tǒng)？結構？應用？微處理器？操作系統(tǒng)？第二章：嵌入式交叉編譯環(huán)境NFS、Samba服務、GCC、GDB、make及makefile第三章：嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建BootLoader、內(nèi)核、文件系統(tǒng)、驅(qū)動程序第四章：MiniGUIMiniGUI第五章：嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite數(shù)據(jù)庫第六章：QTQTGUI如何學好這門課（how）勤思考勤動手培養(yǎng)興趣課程要求及考核方式一、每周2次課，一共7周，28學時（理論教學20學時，實踐教學8學時）；二、考核方式：平時成績30％＋實驗20%+期末50％閉卷考試三、平時成績評分方法：平時成績＝作業(yè)＋課堂紀律四、準備作業(yè)本五、注意課堂記錄六、資料下載：6/嵌入式系統(tǒng)導論

教材及參考書1、教材介紹：《嵌入式應用開發(fā)基礎——基于ARM微處理器和Linux操作系統(tǒng)》2、參考書目：a.

《嵌入式Linux應用開發(fā)詳解》華清遠見培訓b.《UP-NETARM2410(Linux)嵌入式系統(tǒng)實驗指導書》北京博創(chuàng)興業(yè)科技有限公司第一章嵌入式系統(tǒng)概述嵌入式系統(tǒng)基本概念嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)的特點嵌入式系統(tǒng)的應用嵌入式系統(tǒng)的結構嵌入式系統(tǒng)的分類嵌入式系統(tǒng)的定義

IEEE的定義

根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設備的裝置”（原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。嵌入式系統(tǒng)的定義《單片機與嵌入式系統(tǒng)應用》定義嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系內(nèi)部的專用計算機系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義一般定義（國內(nèi)普遍認同）

以應用為中心，以計算機技術為基礎，其軟硬件可配置，對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格約束的一種專用系統(tǒng)，所用的計算機稱為嵌入式計算機。嵌入式系統(tǒng)的定義對概念的理解狹義：人們一般將埋藏在宿主設備中的專用的、使用者不可見的微處理器系統(tǒng)稱為嵌入式系統(tǒng)。廣義：計算機可以作為某種技術過程的核心處理環(huán)節(jié)嵌入式系統(tǒng)的特點1）面向特定應用，專用性強2）軟硬件需高效設計，量體裁衣3）融合多種技術4）程序固化5）全自動循環(huán)操作6）要求軟件高質(zhì)量、高可靠性7）嵌入式系統(tǒng)需要開發(fā)工具和環(huán)境嵌入式系統(tǒng)的特點嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)鏈嵌入式系統(tǒng)的應用嵌入式應用信息家電智能玩具軍事電子通信設備移動存貯工控設備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡設備消費電子軍事國防電子商務網(wǎng)絡工業(yè)控制嵌入式系統(tǒng)的應用軍用嵌入式計算機系統(tǒng)，最早出現(xiàn)在60年代武器控制中。各種武器控制（火炮控制、導彈控制、智能炸彈制導引爆裝置）、坦克、艦艇、轟炸機等陸?？崭鞣N軍用電子裝備，雷達、電子對抗軍事通信裝備，野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)用各種專用設備等。在海灣戰(zhàn)爭到最近伊拉克戰(zhàn)爭中廣泛使用。我國嵌入式計算機最早用于導彈控制。嵌入式系統(tǒng)的應用家用我國各種信息家電產(chǎn)品，如數(shù)字電視機、機頂盒，數(shù)碼相機，VCD、DVD音響設備，可視電話，家庭網(wǎng)絡設備，洗衣機，電冰箱，智能玩具等。廣泛采用微處理器微控制器及嵌入式軟件，EMIT已用于社區(qū)對家用電、水、煤氣表遠程抄表、洗衣機遙控?，F(xiàn)在每個家庭使用的嵌入式處理器平均約30～

40個，一臺pc機就有可能包含10個嵌入式處理器。嵌入式系統(tǒng)的應用工業(yè)用各種智能測量儀表、數(shù)控裝置、可編程控制器、控制機、分布式控制系統(tǒng)、現(xiàn)場總線儀表及控制系統(tǒng)、工業(yè)機器人、機電一體化機械設備、汽車電子設備等。廣泛采用微處理器、控制器芯片級、標準總線的模板級及系統(tǒng)嵌入式計算機。

汽車中的嵌入式系統(tǒng)：汽車內(nèi)部正在迅速發(fā)展成為一個具有相當規(guī)模的局域網(wǎng)（LAN）。為什么要這么做？車燈控制，車內(nèi)音響，車上電腦，語音轉換，嵌入式系統(tǒng)的應用商用各類收款機、POS系統(tǒng)、電子秤、條形碼閱讀機、商用終端、銀行點鈔機、IC卡輸入設備、取款機、自動柜員機、自動服務終端、防盜系統(tǒng)、各種銀行專業(yè)外圍設備。嵌入式系統(tǒng)的應用辦公用復印機、打印機、傳真機、掃描儀、激光照排系統(tǒng)、安全監(jiān)控設備、手機、尋呼機、個人數(shù)字助理（PDA）、變頻空調(diào)設備、通信終端、程控交換機、網(wǎng)絡設備、錄音錄象及電視會議設備、數(shù)字音頻廣播系統(tǒng)等。女媧Hopen嵌入式軟件已用于機頂盒、網(wǎng)絡電視、電話、手機、個人數(shù)字助理（PDA）

嵌入式系統(tǒng)的應用醫(yī)用各種醫(yī)療電子儀器，X光機、超聲診斷儀、計算機斷層成像系統(tǒng)、心臟起博器、監(jiān)護儀、輔助診斷系統(tǒng)、專家系統(tǒng)等。在我國信息家電產(chǎn)品年需求量幾億臺，每一類數(shù)字化家電產(chǎn)品都有千萬臺市場需求量，工業(yè)控制用嵌入式系統(tǒng)有百十萬臺需求量，商用嵌入式系統(tǒng)需求量幾百萬臺。我國已有集成電路及板級產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)能力，出口的嵌入式應用產(chǎn)品亦將逐步增長，在全球市場也可占有一席之地。嵌入式系統(tǒng)的應用goReaderInterneteBookSamsungAnyWebInternetScreenPhoneeRemoteIntelligentHomeControllerTektronixTDS7000DigitalOscilloscopesNixvueDigitalAlbumDigitalPhotoAlbum一些典型的嵌入式系統(tǒng)應用美國“捕食者”戰(zhàn)斗機

嵌入式系統(tǒng)的應用

阿富汗參加反恐作戰(zhàn)的“赫耳墨斯”價值4萬美元，可攜帶2架攝像機，發(fā)揮了很好作用。軍事偵察嵌入式系統(tǒng)的應用

2002年11月28日，以色列一選舉投票點，發(fā)生槍擊事件，造成至少7人死亡，數(shù)十人受傷。以警方用機器人在檢查一具巴勒斯坦槍手的尸體。反恐防暴嵌入式系統(tǒng)的應用嵌入式系統(tǒng)的應用微型飛行器---“黑寡婦”空中飛行器基于WinCE的移動機器人平臺嵌入式系統(tǒng)的應用嵌入式系統(tǒng)的應用高48cm

重:6kg

靈活性：20DOF操作系統(tǒng):RT-Linux

接口形式:USB1.0(12Mbps)響應周期:1ms

能源：DC24Vx6.2A(150W)制造：富士通日本富士通公司的仿人型機器人HOAP-1基于RTLinux的仿人機器人基于VxWorks的火星探路者嵌入式系統(tǒng)的應用2004年“勇氣號”再次登陸火星嵌入式系統(tǒng)的應用嵌入式系統(tǒng)的應用信息家電的應用嵌入式系統(tǒng)的應用嵌入式系統(tǒng)的應用汽車電子嵌入式系統(tǒng)的應用智能玩具與機器人嵌入式系統(tǒng)的應用嵌入式系統(tǒng)的應用醫(yī)療工業(yè)控制嵌入式系統(tǒng)的結構處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應用程序軟件結構硬件結構嵌入式系統(tǒng)基本組成硬件結構

軟件結構

嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展階段第一階段是以單芯片為核心的可編程控制器形式的系統(tǒng)；第二階段是以嵌入式CPU為基礎、以簡單操作系統(tǒng)為核心的嵌入式系統(tǒng)；第三階段是以嵌入式操作系統(tǒng)為標志的嵌入式系統(tǒng)；第四階段是以Internet為標志的嵌入式系統(tǒng)。2023/10/24嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展階段2023/10/24嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢1.輕型2.小型3.人性化與PC相比所具有的特點嵌入式系統(tǒng)的分類（1）簡單嵌入式系統(tǒng)

如以單片機、DSP為微處理器的系統(tǒng)，系統(tǒng)軟硬件復雜度很低。（上下位機通訊等，小的智能家電）（2）復雜嵌入式系統(tǒng)