第1章_嵌入式系统基础知识

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嵌入式系统开发主讲 刘钊远Email:lzy781@http://www.77cn.com.cn TEL:15389250232

西安邮电学院计算机学院 嵌入式教研室 2011.81

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教 材

《嵌入式系统开发》 嵌入式系统开发》李宥谋、刘钊远、马博 编著 清华大学出版社

参考ARM嵌入式系统基础教程 ，周立功等编著， 北京航空航天大学出版社 ，2008ARM嵌入式系统结构与编程 ，邱铁编著，

清华大学出版社，2009相关网站： 相关网站：http://www.77cn.com.cn ,http://www.77cn.com.cn , 2 http://www.77cn.com.cn

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实 验 指 导

《ARM嵌入式系统实验指导》电子版 实验地点：计算机系嵌入式实验室 (2#实验楼3层)

课 程 安 排计划学时：48学时 其中：授课36学时：实验12学时， 实验内容，ADS环境2学时，ARM汇编4学时， GPIO接口4 学时、中断与定时器等2 学时

考核要求考试成绩(课堂教学内容) 70% 上机成绩(上机出勤及编程情况) 15 15% 平时成绩(上课出勤及作业等学习情况) 15%

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嵌入式系统开发-课程介绍 嵌入式系统开发 课程介绍嵌入式： 嵌入式：ARM系列的体系结构ARM7指令集及汇编程序设计

接口技术： 接口技术： 硬件--接口电路原理软件--接口编程方法

嵌入式系统开发-课程特点 嵌入式系统开发 课程特点专业技术基础课硬件系列课程之一计算机组成原理 微机原理及接口技术 嵌入式系统 计算机体系结构

课程特点以技术为主 面向应用 软硬件相结合

嵌入式系统开发-先修课程 嵌入式系统开发 先修课程计算机文化课基础(全面了解) 计算机文化课基础(全面了解) 数字逻辑提供硬件基础

计算机组成原理确立计算机部件功能 掌握计算机工作原理

高级语言程序设计熟悉C语言程序设计的方法 掌握基本程序设计思想

嵌入式系统开发简介硬件开发基础 基础知识 设计与应用 软件开发基础

教学内容介绍

章和第4章 (1)基础知识：第1章、第2章、第3章和第 章。这四章介绍了嵌入式 )基础知识： 章 章 章和第 系统的基本概念、 的体系结构、 系统的基本概念、ARM7的体系结构、编程模式、指令系统和汇编程序 的体系结构 编程模式、 设计方法。 设计方法。 (2)硬件开发基础：第5章、第6章和第 章。以NXP公司的 章和第7章 公司的LPC2000 )硬件开发基础： 章 章和第 公司的 系列为例，介绍了嵌入式系统的硬件组成及工作原理。 系列为例，介绍了嵌入式系统的硬件组成及工作原理。 (3)软件开发基础：第8章，介绍了嵌入式系统软件组成、硬件适配层 )软件开发基础： 章 介绍了嵌入式系统软件组成、 软件功能、实现方法、系统软件移植和软件开发流程

。 软件功能、实现方法、系统软件移植和软件开发流程。 停车场管理系统》 (4)嵌入式系统应用：第9章，以《停车场管理系统》,简介系统总体 )嵌入式系统应用： 章 设计、嵌入式Web设计、嵌入式 设计、 数据开发、 代理设计等。 设计、嵌入式 设计 嵌入式SQLite数据开发、SNMP代理设计等。 数据开发 代理设计等

实验环境：ARM7开发板，开发工具：ADS1.2软件、 µC/OS-II操作系统台平。 开发板，开发工具： 软件、 操作系统台平。 开发板 软件 操作系统台平8

第1章 嵌入式系统基础 章1.嵌入式系统概述 2.嵌入式处理器 3.嵌入式操作系统 4.嵌入式系统开发

1.1 嵌入式系统概述1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 嵌入式系统的定义 嵌入式系统组成 嵌入式系统的特点 嵌入式系统应用

嵌入式系统发展单片机发展 70年代 ：Intel公司的 8048 Motorola公司的68HC05 Zilog公司的Z80系列 80年代 ： Intel 的MCS-51系列 Motorola公司的MC68000 IBM和Motorola 的PowerPC 90年代 ：ARM公司的ARM系列 2000以后： ARM系列成为主流11

90年代之后的发展趋势相关技术：多学科交叉， 计算机、电子技术、微 电子技术、集成电路设计等。 互联网的普及 半导体技术的改善 3C技术的快速融合 Compute, Communication, ConsumerElectronic 使用者的需求 信息服务应用生活化12

未来嵌入式系统的发展趋势

1.1.1

嵌入式系统的定义

嵌入式系统-Embedded System 是“嵌入式计算机系统”的简称。 IEEE定义：devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants . 解释：控制、监视或者辅助某个设备、机器及工厂 运行的设备 。 但这个定义已经不能更好的解释今天的嵌入式 系统，目前对嵌入式系统有多种解释，下面给出一 个大家较为认同的嵌入式系统的概念 。

比较认同的嵌入式系统概念嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为 基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功 能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专 用计算机系统。 (1)专用性：是专为目标对象设计定制的，与应用 )专用性： 对象紧密结合，是面向用户 。(2)嵌入性：是目标对象系统的组成部分，系统的 )嵌入性：

软、硬件都嵌入到目标对象体系结构中，形成一 个以计算技术、电子技术和特定的工程应用相结 合的综合体。(3)计算机系统： 是以计算机为基础，软、硬件可 )计算机系统：

载减的专用计算机系统。

嵌入式系统的历史单片机模式和计算机模式

1.1.2 嵌入式系统的组成(模块划分)微处理器、外围硬件、嵌入式操作系统、应用程序以 及开发环境

1.1.2 嵌入式系统的组成微处理器：

是嵌入式系统的核心。 微处理器：是嵌入式系统的核心。嵌入式微 处理器一般都具有较高的集成度。 处理器一般都具有较高的集成度。外围硬件: 嵌入式系统处理器以外的硬件， 外围硬件 嵌入式系统处理器以外的硬件，为系统提供运行 条件(时钟和电源部件 和部分功能(内存 各种通讯端口等)。 时钟和电源部件)和部分功能 内存、 条件 时钟和电源部件 和部分功能 内存、各种通讯端口等 。 嵌入式操作系统::为应用程序提供必要运行环境(任务调 嵌入式操作系统 ：为应用程序提供必要运行环境( 度),附加任务通讯、内存管理等功能。需移植和配置方可 ),附加任务通讯、内存管理等功能。 附加任务通讯 使用。 使用。 嵌入式应用程序：在没有操作系统的情况下， 嵌入式应用程序：在没有操作系统的情况下，嵌入式的应用 程序需要直接访问寄存器或者设备的地址来操作硬件。 程序需要直接访问寄存器或者设备的地址来操作硬件。 开发环境：开发过程中起着至关重要的作用， 开发环境：开发过程中起着至关重要的作用，并不是嵌入式 系统产品的一部分 不同嵌入式系统开发环境不同。 的一部分， 系统产品的一部分，不同嵌入式系统开发环境不同。18

1.1.2嵌入式系统组成(层次划分) 嵌入式系统组成(层次划分) 嵌入式系统组成

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