1嵌入式系統(tǒng)概述課件

[1]嵌入式系統(tǒng)概述1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。2、要冒一次險(xiǎn)!整個(gè)生命就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)。走得最遠(yuǎn)的人，常是愿意去做，并愿意去冒險(xiǎn)的人?！胺€(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠(yuǎn)。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒有加糖的咖啡，喝起來是苦澀的，回味起來卻有久久不會(huì)退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當(dāng)愛不能完美，我寧愿選擇無悔，不管來生多么美麗，我不愿失去今生對(duì)你的記憶，我不求天長地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。[1]嵌入式系統(tǒng)概述[1]嵌入式系統(tǒng)概述1、不要輕言放棄，否則對(duì)不起自己。2、要冒一次險(xiǎn)!整個(gè)生命就是一場(chǎng)冒險(xiǎn)。走得最遠(yuǎn)的人，常是愿意去做，并愿意去冒險(xiǎn)的人。“穩(wěn)妥”之船，從未能從岸邊走遠(yuǎn)。--戴爾．卡耐基。3、人生就像一杯沒有加糖的咖啡，喝起來是苦澀的，回味起來卻有久久不會(huì)退去的余香。4、守業(yè)的最好辦法就是不斷的發(fā)展。5、當(dāng)愛不能完美，我寧愿選擇無悔，不管來生多么美麗，我不愿失去今生對(duì)你的記憶，我不求天長地久的美景，我只要生生世世的輪回里有你。嵌入式系統(tǒng)概述嵌入式系統(tǒng)的概念嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的演變嵌入式系統(tǒng)的基本組成嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程嵌入式系統(tǒng)研究熱點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20081.嵌入式系統(tǒng)的概念1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類以往計(jì)算機(jī)分類：大型計(jì)算機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微計(jì)算機(jī)目前計(jì)算機(jī)分類：超級(jí)計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、工作站、微計(jì)算機(jī)、亞微計(jì)算機(jī)亞微計(jì)算機(jī)(嵌入式計(jì)算機(jī))是以嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅僅是:嵌入式系統(tǒng)的概念1.3嵌入式系統(tǒng)的的其它定義嵌入式系統(tǒng)的簡單定義嵌入式系統(tǒng)是指操作系統(tǒng)和功能軟件集成于計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之中?？梢哉J(rèn)為凡是帶有微處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可以稱為嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的狹義定義使用嵌入式微處理器構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng)，具有自己的操作系統(tǒng)并且具有某些特定功能的系統(tǒng)微處理器專指32位以上的微處理器廣義定義: 任何一個(gè)非計(jì)算機(jī)的計(jì)算系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20082.嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)2.1嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn):系統(tǒng)內(nèi)核小：一般應(yīng)用于小型電子裝置。系統(tǒng)精簡：無系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)別。專用性強(qiáng)：軟硬件結(jié)合緊密、針對(duì)硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植。資源有限：通常要求產(chǎn)品廉價(jià)、耗電少、體積小、速度快等。實(shí)時(shí)性：實(shí)時(shí)多任務(wù)的操作系統(tǒng)、合理調(diào)度多任務(wù)專門的開發(fā)工具和環(huán)境。2.2嵌入式系統(tǒng)軟件的特征:軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)軟件代碼高質(zhì)量、高可靠性系統(tǒng)軟件(OS)的高實(shí)時(shí)性是基本要求多任務(wù)操作系統(tǒng)是知識(shí)集成的平臺(tái)和走向工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化道路的基礎(chǔ)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)MicrocontrollerCCDpreprocessorPixelcoprocessorA2DD2AJPEGcodecDMAcontrollerMemorycontrollerISAbusinterfaceUARTLCDctrlDisplayctrlMultiplier/AccumDigitalcamerachiplensCCD一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的典型例子–數(shù)碼相機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)2.3嵌入式系統(tǒng)具有的產(chǎn)品特征:面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步、具有較長的生命周期軟件和硬件結(jié)合緊密嵌入式處理器的發(fā)展也體現(xiàn)出穩(wěn)定性普通處理器18月嵌入式處理器8-10年2.4嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的特點(diǎn)和要求 嵌入式系統(tǒng)工業(yè)是不可壟斷的高度分散的工業(yè)PC由WINTEL壟斷嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)是以應(yīng)用為中心的“芯片”設(shè)計(jì)和面向應(yīng)用的軟件產(chǎn)品開發(fā)。嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)2.5嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境通用計(jì)算機(jī)具有完善的人機(jī)接口界面嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力這些工具和環(huán)境一般是基于通用計(jì)算機(jī)上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號(hào)示波器等。嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS開發(fā)平臺(tái)通用計(jì)算機(jī)具有完善的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序接口(API)，但一

般不是實(shí)時(shí)的。嵌入式系統(tǒng)則不同，應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行。但為了保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。需要選配RTOS開發(fā)平臺(tái)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20083.嵌入式系統(tǒng)的演變3.1計(jì)算機(jī)用于控制設(shè)備或嵌入系統(tǒng)的歷史幾乎與計(jì)算機(jī)自身的歷史一樣長計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)單片機(jī)掀起電子化浪潮微處理器高速發(fā)展推動(dòng)了嵌入式系統(tǒng)3.2嵌入式系統(tǒng)的演變8031/8051單片機(jī)系統(tǒng)，自行編寫程序；68360/386EX控制系統(tǒng)，自己編寫簡單的操作系統(tǒng)；32位嵌入式處理器＋pSoS嵌入式操作系統(tǒng)＋tcp/ip協(xié)議棧；各種SoC+嵌入式Linux/VxWorks+嵌入式Web設(shè)備server以及各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧＋GUI圖形界面＋無線模塊＝現(xiàn)代可移動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備3.3后PC技術(shù)的時(shí)代小到mp3、PDA等微型數(shù)字化產(chǎn)品，大到網(wǎng)絡(luò)家電、智能家電、車載電子設(shè)備嵌入式系統(tǒng)是這個(gè)后PC時(shí)代的擎天之柱世界電子產(chǎn)品產(chǎn)值已超過數(shù)萬億美元，并且逐年遞增嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.嵌入式系統(tǒng)基本構(gòu)成嵌入式硬件系統(tǒng)嵌入式處理器各種類型存儲(chǔ)器模擬電路及電源接口控制器及接插件嵌入式軟件系統(tǒng)板級(jí)支持包（BSP）設(shè)備驅(qū)動(dòng)（DeviceDriver）操作系統(tǒng)（OS/RTOS）協(xié)議棧（ProtocolStack）應(yīng)用程序（Application）存儲(chǔ)器及外圍電路嵌入式處理器嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.1嵌入式系統(tǒng)的硬件基本構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.2嵌入式系統(tǒng)的軟件基本構(gòu)成嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)及一些中間件協(xié)議棧（JAVAVM/JITs)應(yīng)用軟件板級(jí)支持包（BSP）WindowsCE,PocketPC,Palm,SymbianandLinux編譯器、調(diào)試器和仿真器嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.3嵌入式處理器嵌入式處理器:嵌入式微處理器（MPU) ARM（本課程使用ARM920T)DragonballMC9328Mx1嵌入式微控制器(MCU) 8051、P51XA、MC68HC05/11/12/16、68300等嵌入式DSP處理器嵌入式片上系統(tǒng)（SOC-SystemOnChip）嵌入式可編程片上系統(tǒng)（EPSOC）嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.3.1嵌入式微控制器（MCU）主要是指單片機(jī)片內(nèi)集成ROM/EPROM、RAM、FLASH/EEPROM、總線、定時(shí)器、計(jì)算器、看門狗、I/O、串行口、PWM（脈寬調(diào)制輸出）、A/D、D/A、等各種必要功能和外設(shè)一般來講具有以下特點(diǎn)可單片完成功能，片內(nèi)可有ROM/RAM/FLASH，并帶所需的通信接口，I/O等，外設(shè)資源豐富，適于控制體積小，功耗低，成本低，可靠性高仍是嵌入處理器主流，占70％左右典型器件：通用系列：8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等半通用系列：支持USB接口的MCU8XC930/931、C540、C541；支持I2C、CAN-Bus、LCD及眾多專用MCU和兼容系列嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微控制器（MCU）嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.3.2嵌入式DSP處理器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了數(shù)字信號(hào)處理能力（數(shù)字濾波、FFT、譜分析等）適于運(yùn)算量大，特別是向量運(yùn)算、指針線性尋址較多的智能算法實(shí)現(xiàn)主要應(yīng)用于帶有智能邏輯的消費(fèi)類產(chǎn)品，生物信息識(shí)別終端，帶有加解密算法的鍵盤，ADSL接入、實(shí)時(shí)語音壓解系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示等代表產(chǎn)品有TI的TMS320C2000/C5000和Motorola的DSP56000通用DSP與嵌入式DSP的區(qū)別通用DSP的制造商主要是Agree、ADI、Motorola和TI四大廠商;而嵌入式DSP的供應(yīng)商超過100家,產(chǎn)品種類繁多;通用DSP主要完成高速數(shù)據(jù)處理的功能;而嵌入式DSP則更多地與ASIC、ASSP、FPGA、MCU等共處一體;目前,通用DSP的應(yīng)用更集中在通信領(lǐng)域;而嵌入式DSP是消費(fèi)類電子產(chǎn)品的主要選擇;嵌入式DSP由于應(yīng)用的要求,具備相對(duì)較低的功耗。

嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.3.3嵌入式SOCSystemOnChip,片上系統(tǒng)/系統(tǒng)芯片將很多功能模塊集成到單個(gè)芯片上各種通用處理器內(nèi)核作為SOC設(shè)計(jì)公司的標(biāo)準(zhǔn)庫，用VHDL等語言描述除個(gè)別無法集成外，嵌入式系統(tǒng)的大部分集成到一或幾片芯片中優(yōu)點(diǎn)可利用降低片內(nèi)工作電壓，減少功耗減少芯片對(duì)外引腳數(shù)，使系統(tǒng)板簡潔，減小體積減少原來芯片間的信號(hào)傳遞，提高了處理速度；減少了信號(hào)傳遞過程中可能造成的干擾，提高了可靠性軟硬件無縫結(jié)合，可直接在片內(nèi)嵌入操作系統(tǒng)代碼模塊嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式SOC大致分為通用和專用兩類通用Siemens的TriCoreMotorola的M-CoreEchelon和Motorola聯(lián)合研制的Neuron專用Philips的SmartXA例如ARM+DSP,ARM+ARM嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式SOC大致分為通用和專用兩類通用Siemens的TriCoreMotorola的M-CoreEchelon和Motorola聯(lián)合研制的Neuron專用Philips的SmartXA例如ARM+DSP,ARM+ARM嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.3.4嵌入式SOPCSOPC－可編程片上系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)超大規(guī)模可編程邏輯器件及其開發(fā)工具的成熟FPGA晶體管集成密度提高FPGA成本足以與ASIC抗衡FPGA的設(shè)計(jì)、綜合、仿真、測(cè)試工具性能已達(dá)到相當(dāng)高水平微處理器核以IP的形式嵌入到FPGA中IPCore的開發(fā)理念逐漸深入，標(biāo)準(zhǔn)IP庫日益豐富信號(hào)處理算法、軟件算法和控制邏輯等均以IP核的形式體現(xiàn)目前已比較成熟的SOPC開發(fā)平臺(tái)：XilinxSpartanIIFPGA和MicroBlaze軟處理器IPCoreXilinxVirtexIIproFPGA和PowerPC硬處理器IPCoreAlteraXA1/XA10/NoisFPGA和處理器IPCore嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式SOPC嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20084.3.5嵌入式微處理器MPU由通用計(jì)算機(jī)的CPU發(fā)展而來與通用CPU區(qū)別：只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件，去除其他的冗余功能部分以最低功耗和資源實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，嵌入式處理器體積小、重量輕、功耗低、成本低、可靠性高嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU目前主要嵌入式微處理器有：MIPSX86系列Am186/188、386EX開發(fā)方便，移植容易體積大、功耗高、實(shí)時(shí)性差A(yù)RM系列小體積、低功耗、低成本、高性能支持16/32位雙指令集全球眾多的合作伙伴PowerPC系列，Motorola和IBM聯(lián)合開發(fā)的微處理器核另外還有SPARC、68000,SC-400等嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-MIPS典型的嵌入式微處理器－MIPS:MIPS公司是一家設(shè)計(jì)制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面占有重要地位MIPS于80年代處開始RISC處理器設(shè)計(jì)，90年代中后期開始將戰(zhàn)略重點(diǎn)放在嵌入式處理器設(shè)計(jì)1999年，MIPS發(fā)布了MIPS32和MIPS64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，為MIPS處理器的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)MIPS公司開發(fā)了32位高性能，低功耗的處理器內(nèi)核MIPS324Kc和64位的處理器內(nèi)核MIPS645Kc應(yīng)用范圍：機(jī)頂盒、視頻游戲機(jī)、Cisco路由器、激光打印機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-PowerPC典型的嵌入式微處理器－PowerPC:PowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)是可伸縮性好，方便靈活既有通用處理器，也有嵌入式微控制器和內(nèi)核，應(yīng)用范圍非常廣泛，從高端服務(wù)器、工作站到PC，從消費(fèi)類電子到通信設(shè)備基于PowerPC架構(gòu)的處理器有IBM開發(fā)的PowerPC405GP，集成了10/100M以太網(wǎng)控制器、串行和并行接口、內(nèi)存控制器以及其他外設(shè)的高性能嵌入式處理器MPC823e是一款高度綜合的片上系統(tǒng)（SOC）嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU–X86典型的嵌入式微處理器－x86由8086系列處理器發(fā)展而來典型產(chǎn)品Am186/188,386EXNSGeodeGX1300MHZ主要特點(diǎn)開發(fā)容易方便移植體積大，功耗高，實(shí)時(shí)性差嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-ARMARM嵌入式微處理器ARM（AdvancedRISCMachines)公司是全球領(lǐng)先的16/32位RISC微處理器知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）設(shè)計(jì)供應(yīng)商。ARM轉(zhuǎn)讓他的RISC微處理器、外圍和系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)技術(shù)給合作伙伴生產(chǎn)各種用途的處理器芯片。ARM已成為移動(dòng)通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費(fèi)電子設(shè)備的嵌入式解決方案的RISC標(biāo)準(zhǔn)。ARM處理器有三大特點(diǎn)體積小、功耗低、成本低，性能高ARM/Thumb16/32位雙指令系統(tǒng)全球眾多的合作伙伴嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-ARMCISCvs.RISCCISC——ComplexInstructionSetComputer,復(fù)雜指令集Intel,IA(IntelArchitecture)32架構(gòu)AMDRISC——ReducedInstructionSetComputer，精簡指令集SPARC,Sun與TI開發(fā)PA-RISC,HP開發(fā)Alpha,Compaq開發(fā)PowerPC，IBM與Motorola開發(fā)MIPSARM二者在軟件和硬件上都不兼容嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-ARMRISC體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):采用固定長度的指令格式，指令規(guī)整、簡單（ARM指令為32位）使用單周期指令，便于流水線操作大量使用寄存器（ARM共有37個(gè)寄存器），數(shù)據(jù)處理指令只對(duì)寄存器操作，訪問存儲(chǔ)器只使用Load/Store指令。嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-ARM典型的ARM微處理器:Intel公司的StrongARM系列：SA-110/1100/1101/1110/1111,用于PalmPocketPC和網(wǎng)絡(luò)Intel公司的XScale系列：PXA210/220/250/255CirrusLogic公司的ARM系列：EP7209/7211/7212/7312/9312,PS7500FE，用于MP3Samsung公司的ARM系列：S3C44B0,S3C2400,S3C4510，用于ADSL和PDAMotorola半導(dǎo)體的DragonBallMX1，用于PDA和藍(lán)牙Qualcomm公司的MSP1000、MSM3000、MSM5000、MSM6000，用于CDMAPhilips公司的SAA7750、VWS22100、VCS94250、VWS26001，用于MP3,GSM,3G,BTTriscend公司的ARM產(chǎn)品：A7嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-ARMARM應(yīng)用廣泛嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-ARMARM用于無線設(shè)備嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式微處理器MPU-ARM例：嵌入處理器應(yīng)用于GSM商務(wù)手機(jī)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20085.嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用goReaderInterneteBookSamsungAnyWebInternetScreenPhoneeRemoteIntelligentHomeControllerTektronixTDS7000DigitalOscilloscopesNixvueDigitalAlbumDigitalPhotoAlbum嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20085.1無所不在的嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了各種通用計(jì)算機(jī)一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備中就包含了5-10個(gè)嵌入式微處理器： 鍵盤、鼠標(biāo)、軟驅(qū)、硬盤、顯示卡、顯示器、Modem、網(wǎng)卡、聲卡、打印機(jī)、掃描儀、數(shù)字相機(jī)、USB集線器等均是由嵌入式處理器控制的在制造工業(yè)、過程控制、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費(fèi)類產(chǎn)品等方面均是嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008無所不在的嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008無所不在的嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20085.2信息家電嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008信息家電FreeScaleDigitalHomeCenterReferencePlatform數(shù)字媒體(數(shù)碼音樂、影視、視頻游戲)等的快速發(fā)展和推廣,使得人們迫切需要一個(gè)家庭網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),能夠在家中任何地方自由下載各種音視頻資料,并能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008信息家電信息家電應(yīng)用特點(diǎn):市場(chǎng)巨大低成本要求利潤空間小競爭激烈人機(jī)界面友好網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008信息家電嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008信息家電嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20085.3車載系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008車載系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008車載系統(tǒng)車載系統(tǒng)應(yīng)用特點(diǎn):與汽車工業(yè)相配套利潤空間較大可靠性要求較高無線通訊要求嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008車載系統(tǒng)FreeScale68HC908AZ32A:8-BitMicrocontroller嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008車載系統(tǒng)FreeScale68HC908AZ32AFeatures:8.4-MHzinternalbusfrequency32KbytesofFLASHMemory512bytesofon-chipEEPROM1024bytesofon-chipRAMSerialperipheralinterfacemodule(SPI)Serialcommunicationsinterfacemodule(SCI)8-Bit,15-ChannelAnalog-to-DigitalConverter(ADC-15)16-Bit,6-ChannelTimerInterfaceModule(TIMA-6)16-Bit,2-ChannelTimerInterfaceModule(TIMB)MSCANController(FreescaleScalableCAN)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20085.4醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用醫(yī)療行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn):市場(chǎng)廣闊進(jìn)入門檻較高利潤極高影像實(shí)時(shí)采集子系統(tǒng)影像分析處理子系統(tǒng)影像的查詢、管理和存儲(chǔ)子系統(tǒng)圖文編輯及打印子系統(tǒng)數(shù)字圖像回寫子系統(tǒng)遠(yuǎn)程會(huì)診子系統(tǒng)系統(tǒng)管理子系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20085.5軍事工業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)軍事工業(yè)應(yīng)用特點(diǎn):市場(chǎng)壟斷性強(qiáng)高利潤可靠性要求高安全性要求高成本要求不高嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程任務(wù)分析操作系統(tǒng)選擇處理器選擇硬件設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)移植應(yīng)用程序設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)及BSP設(shè)計(jì)代碼固化嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用2008嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.1任務(wù)分析6.1任務(wù)分析 由于嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，對(duì)系統(tǒng)的可靠性、系統(tǒng)的開發(fā)周期、體系成本等都有嚴(yán)格的要求。因此，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)首先要對(duì)任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)地分析，使得系統(tǒng)能較好地滿足要求。其中主要包括對(duì)系統(tǒng)功能的分析、對(duì)系統(tǒng)軟硬件的特殊要求、實(shí)時(shí)性的水平、系統(tǒng)模塊的分解、要達(dá)到的水平等嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.2處理器選擇處理器選擇:

工作頻率 技術(shù)指標(biāo) 功耗 處理器的核（ARM處理器） 片內(nèi)存儲(chǔ)器容量 片內(nèi)外圍電路及其擴(kuò)展能力 軟件支持工具 是否內(nèi)置調(diào)試工具 供應(yīng)商能否提供評(píng)估板操作系統(tǒng)選擇:實(shí)時(shí)性開發(fā)周期開發(fā)資源等嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.3軟硬件開發(fā)硬件設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)程序及BSP開發(fā)處理器供應(yīng)商可能會(huì)提供相關(guān)的內(nèi)容。操作系統(tǒng)的移植將所選的操作系統(tǒng)移植到設(shè)計(jì)的目標(biāo)板的過程應(yīng)用程序設(shè)計(jì)代碼固化嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.4嵌入式應(yīng)用開發(fā)的調(diào)試由于嵌入式系統(tǒng)的可用資源有限，嵌入式開發(fā)和調(diào)試工作通常要通過高性能的宿主機(jī)完成。嵌入式應(yīng)用軟件通過宿主機(jī)上的交叉編譯器，完成交叉編譯和連接后下載到目標(biāo)機(jī)。宿主機(jī)：進(jìn)行嵌入式軟件開發(fā)的主機(jī)目標(biāo)機(jī)：將要開發(fā)的目標(biāo)板嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.5嵌入式開發(fā)的調(diào)試方法大致有以下幾種調(diào)試方法：模擬調(diào)試方式ROMMonitor方式（或Angel方式）在線仿真(ICE)內(nèi)嵌JTAG仿真嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.5.1模擬開發(fā)調(diào)試方式它通過基于宿主機(jī)的軟件，在主機(jī)上模擬目標(biāo)機(jī)中處理器的功能和指令。如ARM公司的ARMulator模擬器。它雖然簡單可行，但是缺乏在線調(diào)試和實(shí)時(shí)仿真功能。嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.5.2ROMMonitor調(diào)試方式ROMMonitor方式（或Angel方式）ROMMonitor（或Angel）是運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)的Flash或ROM的一段程序，它主要負(fù)責(zé)監(jiān)控目標(biāo)機(jī)上被調(diào)試程序的運(yùn)行情況。通過和宿主機(jī)的配合，完成嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試。它是目前低廉有效的一種調(diào)試方式。使用Metrowerks公司的CodeWarrior進(jìn)行開發(fā)調(diào)試時(shí)要用到的Metro-TRK就屬于這類軟件。嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.5.3在線仿真(ICE)調(diào)試方式In-CircuitEmulator（實(shí)時(shí)在線仿真）在線仿真(ICE)它通過在線仿真器，取代目標(biāo)板的MPU，仿真嵌入式處理器芯片的行為。它支持單步執(zhí)行、斷點(diǎn)、反匯編、源程序級(jí)調(diào)試。仿真器通常價(jià)格比較昂貴，通常用在ARM硬件開發(fā)中，軟件開發(fā)則較少用。嵌入式系統(tǒng)原理與應(yīng)用20086.5.4JTAG仿真調(diào)試方式JTAG（JointTestActionGroup）JTAG仿真器

ARM處理器內(nèi)含EmbededICE宏單元，并留有JTAG調(diào)試接口，支持在線仿真。它無需目標(biāo)存儲(chǔ)器，不占用目標(biāo)系統(tǒng)的端口。使用集成開