n0-嵌入式課程介紹-new

嵌入式系統(tǒng)原理與應用課程號：0123305810課序號：1012013年秋山東大學信息學院歡迎進入嵌入式的世界基本信息U：信息學院11級通信工程專業(yè)I：孫健E-mail:wwwebmaster@辦公室:信院北樓532房間（通信系統(tǒng)仿真實驗室)答疑時間:星期四4:00-5:30pm課程概述時間：2013~2014學年第一學期（秋）理論8周（24學時）、實驗8周（32學時）課本：蔣建春，嵌入式系統(tǒng)原理與設計，機械工業(yè)出版社，2010年參考資料1.杜春雷，ARM體系結構與編程，清華大學出版社，2003年2.楊宗德，嵌入式ARM系統(tǒng)原理與實例開發(fā)(第2版)，北京大學出版社，2010年3.符意德編著.嵌入式系統(tǒng)設計原理與應用.北京：清華大學出版社，20044.孫玉芳等譯.嵌入式計算系統(tǒng)設計原理（computersascomponents,principlesofembeddedcomputingsystemdesign,MarilynWolf）.北京：機械工業(yè)出版社，20025.AndrewN.Sloss著,沈建華譯，ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)—軟件設計與優(yōu)化，北京航空航天大學出版社，20056.任哲，嵌入式實時操作系統(tǒng)μCOS-II原理及應用（第2版），北京航空航天大學出版社45嵌入式系統(tǒng)的基本概念

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,monitororassisttheoperationofequipment,machineryorplants）根據(jù)IEEE定義:eRemoteIntelligentHomeController嵌入式設備或產品—1信息家電NixvueDigitalAlbumDigitalPhotoAlbumTektronixTDS7000DigitalOscilloscopes嵌入式設備或產品—28手機的內部結構---IPhone5（1）9手機的內部結構---IPhone5（2）A6，該處理器是由蘋果自定義設計(ARMv7指令集基礎上)意法半導體LIS331DLH(2233/DSH/GFGHA)超低功耗高性能的三軸線性加速度計TI27C245I觸摸屏控制器(跟MacBookAir一樣)Broadcom的BCM5976觸控屏控制芯片高通MDM9615MLTE調制解調器RTR8600RFMulti-band/mode收發(fā)器10手機的內部結構-7---IPhone5（3）Skyworks77352-15功率放大器模塊(GSM/GPRS/EDGE)SWUA147228(RF天線開關模塊)TriQuint公司的686083-1229(WCDMA/HSUPA功率放大器/雙工器模塊)Avago的AFEM-7813(LTEB1/B3PA+FBAR)功率放大器Skyworks77491-158(CDMA功率放大器模塊)AvagoA5613ACPM-5613(LTE頻段放大器)11手機的內部結構-8---IPhone5（4）QualcommPM8018射頻功率管理ICHynixH2JTDG2MBR128GB(16GB)NAND閃存蘋果338S1131電源管理ICMurata339S0171Wi-Fi模塊蘋果338S1131音頻編解碼器意法半導體L3G4200D(AGD5/2235/G8SBI)的低功耗三軸陀螺儀

12Finepix數(shù)碼相機的解剖照片PC？鼠標結構圖嵌入式設備或產品—智能玩具與機器人基于WinCE的移動機器人平臺基于RTLinux的仿人機器人高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18機器魚19機器魚嵌入式控制器方案設計

20用于水下勘測的螃蟹機器人英國巴斯大學一位研究生設計的，它目前可以在陸地上任意移動，未來的開發(fā)設計將計劃將它用于完全的水下勘測任務操作。嵌入式技術應用——工業(yè)控制工業(yè)方面：機床、冶金、電子、交通、航空航天等行業(yè)技術升級的重要基礎汽車電子產品（18個嵌入式控制模塊）——CAN總線網絡VOLVOS80汽車的CAN總線網絡

嵌入式應用——汽車電子嵌入式系統(tǒng)在汽車產業(yè)的應用單芯片微電腦控制系統(tǒng)雨刷、車燈系統(tǒng)、儀表盤、電動門窗等MCU系統(tǒng)ABS系統(tǒng)、智慧安全氣囊、主動式懸吊系統(tǒng)、發(fā)動機管理系統(tǒng)等SoC系統(tǒng)混合動力總成、底盤綜合控制、汽車定位導航、車輛狀態(tài)記錄與監(jiān)控等兩種汽車使用的嵌入式系統(tǒng)一類是汽車電子控制裝置它和車上機械系統(tǒng)進行配合使用，即所謂“機電結合”的汽車電子裝置；它們包括發(fā)動機、底盤、車身電子控制。例如電子燃油噴射系統(tǒng)、制動防抱死控制（ABS）、防滑控制（ASR）、牽引力控制（TCS）、電子控制懸架、電子控制自動變速器、電子動力轉向等。25兩種汽車使用的嵌入式系統(tǒng)（續(xù)）另一類是車載汽車電子裝置車載汽車電子裝置是在汽車環(huán)境下能夠獨立使用的電子裝置，它和汽車本身的性能并無直接關系。它們包括汽車信息系統(tǒng)（行車電腦）、導航系統(tǒng)、汽車音響及電視娛樂系統(tǒng)、車載通信系統(tǒng)、上網設備等。26嵌入式系統(tǒng)——高性能武器平臺的基礎參加反恐作戰(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。軍事偵察微型飛行器---“黑寡婦”空中飛行器反恐防暴基于VXworks的火星探路者2004年“勇氣號”登陸火星2012好奇號嵌入式系統(tǒng)的應用領域移動電話信息家電視聽設備飛機人造衛(wèi)星導彈魚雷車輛機器人掌上電腦醫(yī)療設備工業(yè)控制計算機外圍設備水面艦船潛艇坦克戰(zhàn)車自行火炮環(huán)境監(jiān)測其它交通管理嵌入式系統(tǒng)34嵌入式系統(tǒng)無處不在從長遠來看，PC機和計算機工作站將衰落，因為計算機變得無處不在：例如在墻里、在手腕上、在手寫電腦中（象手寫紙一樣）等等，隨用隨取、伸手可及。---無處不在的計算機系統(tǒng)全世界的計算機科學家正在形成一種共識:

計算機不會成為科幻電影中的那種貪婪的怪物,而是將變得小巧玲瓏,無處不在.他們藏身在任何地方,又消失在所有地方,功能強大,確有無影無蹤。而這一切的關鍵在于嵌入式技術——“嵌入式系統(tǒng)無處不在”。

35嵌入式系統(tǒng)的特點形式多樣、面向特定應用有多種類型的處理器和處理器體系結構的支持極其關注成本有實時性和可靠性的要求使用的操作系統(tǒng)適應多種處理器，可剪裁、輕量型、實時可靠、可固化的嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)需要專門工具和特殊方法36前言課程設置的必要性應用需求日趨復雜微處理器技術長足發(fā)展嵌入式軟件技術成為核心課程涉及的主要內容闡述嵌入式系統(tǒng)的要素嵌入式系統(tǒng)軟硬件設計基礎嵌入式系統(tǒng)最新設計理念開發(fā)流程與實驗前期課程微機原理、匯編語言、C語言學習目標學完本課程，你應該能夠了解嵌入式開發(fā)基本流程了解ARM體系結構及其編程掌握簡單的嵌入式操作系統(tǒng)（C/OS）應用程序開發(fā)課程大綱（24學時）課次學時形式內容第1周3講課概論、基礎知識第2周3講課基礎知識、ARM微處理器體系結構第3周3講課ARM微處理器體系結構與指令集第4周3講課嵌入式系統(tǒng)常用硬件模塊設計與編程第5周3講課平臺的構建、嵌入式C和混合編程、嵌入式開發(fā)流程第6周3講課嵌入式操作系統(tǒng)第7周2講課嵌入式實時操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ第8周12講課μC／OS-Ⅱ、系統(tǒng)開發(fā)實例時間：周三14:00-17:00地點：理綜樓515實驗系統(tǒng)的內容目標平臺開發(fā)工具嵌入式操作系統(tǒng)實驗項目PC虛擬機CygwinARM7/9boardEmbestEdkitIII開發(fā)實驗箱EbestIDE集成開發(fā)環(huán)境無操作系統(tǒng)或uC/OS（源代碼）本課程的實驗環(huán)節(jié)包含四部分實驗基于EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境的ARM匯編語言實驗基于EmbestIDE集成開發(fā)環(huán)境的C語言實驗EduKit-III實驗平臺的常規(guī)實驗EduKit-III實驗平臺完成一個綜合實驗自行創(chuàng)意的綜合實驗課程成績課程成績＝平時成績＋實驗成績平時成績？分實驗成績？分嵌入式系統(tǒng)設計是一門綜合性的課程，涉及電子、計算機、自動控制等諸多專業(yè)知識，綜合性強，可包括微機原理、單片機設計、操作系統(tǒng)等課程內容。嵌入式系統(tǒng)是軟件、硬件設計的完美結合。理論與實踐相結合：實踐是