嵌入式系统的知识体系、学习误区及
嵌入式系统的知识体系与课程体系探索
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嵌入式涵盖量的知识点
嵌入式涵盖量的知识点一、知识概述《嵌入式涵盖量的知识点》①基本定义：嵌入式系统简单说就像是把计算机系统“塞”到其他东西里，让那个东西有智能的能力。
比如智能手表，里面有小芯片那些东西就是嵌入式系统的一部分，它涵盖量呢，就是关于嵌入式系统里能包含的知识、技术之类的总量。
②重要程度：在如今科技发达、智能化设备到处都是的时代，嵌入式相关技术很关键。
它在智能家电、汽车电子、工业控制等好多领域都起着核心的作用。
可以说如果没有嵌入式技术，很多智能化设备就像是没有脑子的躯壳，啥复杂点的事儿都干不了。
③前置知识：对于一些基本电路知识得有了解，像电路怎么连通啊，电阻电容是啥啊这种。
还有基本的编程知识，比如说C语言之类的，就跟学开车得先知道一些交通规则和操作汽车的基本方法一样，这些前置知识是走进嵌入式世界的入门钥匙。
④应用价值：像智能电视，通过嵌入式技术能实现联网、智能推荐节目之类的功能。
在工业上，那些自动化的设备靠嵌入式系统才能精确控制生产流程，更有效率地制造产品，这就可以赚钱啊，提升竞争力啥的。
二、知识体系①知识图谱：在电子信息整个学科里面，嵌入式涵盖量的知识点就像是一个汇总中心。
硬件知识啊、软件知识啊好多方面的知识最终都汇到这儿了。
②关联知识：和微控制器知识紧密相关，就像人的大脑和身体各个器官的关系，微控制器就是嵌入式系统的一个关键零件。
还有软件开发知识，没有软件，嵌入式系统就没灵魂了，跟一个空壳似的。
③重难点分析：- 掌握难度：有点高呢。
因为它既涉及硬件又涉及软件，硬件有各种芯片、电路啥的，软件又得各种编程调试。
就像要同时精通厨师做菜（硬件）和餐厅管理（软件），两个完全不同方向的事儿。
- 关键点：硬件方面你得搞清楚各种芯片怎么选型，电源设计合不合理等。
软件那就得把程序编写得高效稳定，能适应不同的使用环境。
④考点分析：- 在考试里，如果是高校的相关专业考试，肯定是比较重要的部分。
- 考查方式：有时候出硬件选型题，给一些设备功能要求，选合适的芯片之类的。
嵌入式系统设计的基础知识
嵌入式系统设计的基础知识嵌入式系统是指嵌入到其他设备中，完成特定功能的计算机系统。
常见的嵌入式系统包括智能手机、数字电视机顶盒、汽车电子、工业自动化等领域。
因为嵌入式系统通常空间、能耗、成本要求都非常严苛，所以它们和通用计算机相比有很多不同之处。
本文将从嵌入式系统设计的角度，介绍嵌入式系统设计的基础知识。
一、嵌入式系统的硬件设计基础知识嵌入式系统的硬件设计是指对嵌入式系统的各个硬件组成部分进行设计、选型、集成、排布的过程。
嵌入式系统的硬件设计必须考虑以下几个方面。
1.芯片选型单片机（MCU）是嵌入式系统常用的芯片，由于嵌入式系统对芯片的集成度要求很高，常用的MCU都集成了很多模拟和数字外设如模数转换器（ADC）、通用异步收发器（UART）、同步串行收发器（SPI）、I2C接口等，可以很方便地与外部设备进行通讯。
当然，其他器件如FPGA、DSP等也可以作为嵌入式系统的芯片。
2.电源选择嵌入式系统的电源选择不仅要考虑芯片的输入电压特性，还要考虑嵌入式系统的整体功耗和稳定性，特别是对于多电压需求的系统更要注意电源的设计。
3.尺寸和布局嵌入式系统的尺寸和布局既要考虑外部尺寸限制，又要考虑内部线路的布局和信号的传输特性。
因为一旦系统原型被制作出来，改动就会变得十分困难，这就要求硬件设计人员对布局的精确把握和对参数的准确计算。
4.时钟电路嵌入式系统内的各个部件需要同步，通常需要一个精确的时钟电路驱动。
在时钟电路的设计中，要考虑功耗、抗干扰性等因素。
二、嵌入式系统的软件设计基础知识嵌入式系统的软件设计是指嵌入式系统的固件设计、操作系统选择和软件架构的设计等多个方面。
在开发嵌入式系统时，软件设计是非常重要的一个环节。
1.固件设计在开发嵌入式系统时，需要编写固件程序，这是嵌入式系统的基础软件。
固件程序通常被编写在C语言或某些汇编语言中。
编写固件程序时，需要考虑程序的规模、执行速度、可维护性、代码安全性等多重因素。
嵌入式系统相关知识点总结
嵌入式系统相关知识点总结嵌入式系统（Embedded Systems）是一种专门设计和用途的计算机系统，用于控制设备和机器的各个方面，通常被嵌入到所控制的设备中。
嵌入式系统是一个开放的领域，涵盖了面向硬件和软件的多个方面。
在本文中，我将总结一些与嵌入式系统相关的重要知识点。
一、嵌入式系统的基础知识：1.什么是嵌入式系统：嵌入式系统是一种专门设计和用途的计算机系统，被嵌入到所控制的设备中。
2.嵌入式系统的特点：实时性、可靠性、功耗低、体积小、成本低、资源有限等。
3.嵌入式系统的分类：实时嵌入式系统、网络嵌入式系统、移动嵌入式系统、无线嵌入式系统等。
4.嵌入式系统的组成：硬件平台（处理器、内存、输入输出接口等）和软件平台（操作系统、驱动程序等）。
二、嵌入式系统的硬件知识：1. 存储器：RAM（随机访问存储器）、ROM（只读存储器）、Flash memory（闪存）等。
2.处理器：常见的处理器包括ARM、MIPS、x86等，需要根据应用需求选择适合的处理器。
3.输入输出接口：串口、并口、USB、以太网等用于与外设通信。
4.性能优化：资源有限的嵌入式系统需要优化性能和资源利用，例如使用中断处理、多任务处理等技术。
三、嵌入式系统的软件知识：1. 操作系统（OS）：嵌入式系统通常使用实时操作系统（RTOS），如FreeRTOS、Linux、VxWorks等，用于管理任务、内存、进程和资源。
2.设备驱动程序：用于控制和管理硬件设备，例如串口驱动、触摸屏驱动等。
3.编程语言：C/C++是嵌入式系统开发中常用的编程语言，还有汇编语言适用于对性能要求较高的关键模块。
4.软件开发工具：编译器、调试器、仿真器等用于嵌入式软件的开发和调试。
四、嵌入式系统的开发流程：1.系统需求分析：明确系统的功能、性能、成本等需求，并进行需求分析和规划。
2.硬件设计与开发：选择合适的硬件平台，设计硬件电路，并进行原型制作和测试。
3.软件设计与开发：进行软件系统的设计和开发，包括操作系统选择、驱动程序编写、应用程序开发等。
嵌入式系统设计知识点
嵌入式系统设计知识点一、引言嵌入式系统是一种以特定目的或特定功能为设计目标的计算机系统，它通常被嵌入到其他设备或系统中，以实现特定的功能。
在现代科技快速发展的时代，嵌入式系统的应用越来越广泛，成为各个行业中不可或缺的一部分。
为了更好地掌握嵌入式系统设计，下面将介绍一些重要的知识点。
二、嵌入式系统硬件设计1. 微处理器和微控制器选择在嵌入式系统设计中，选择合适的微处理器或微控制器是至关重要的。
不同的应用场景需要不同的处理器架构、性能和功耗等特性。
设计师需要对市场上常用的微处理器和微控制器进行评估和比较，选择最适合项目需求的芯片。
2. 电路设计嵌入式系统的电路设计是构建硬件的基础。
电路设计包括原理图设计和PCB布局设计。
在原理图设计过程中，设计师需要考虑系统的各个模块之间的连接关系和信号传输方式，同时还需注意抗干扰、稳定性和可靠性等因素。
而在PCB布局设计中，设计师需要合理安排各个元件的位置，考虑电路板的散热，以及信号线的阻抗匹配等问题。
3. 外设接口设计嵌入式系统通常需要与外设进行交互，如显示器、键盘、传感器等。
在接口设计中，设计师需要根据外设的接口标准选择合适的接口类型，并进行连接线的设计。
同时还需考虑外设和系统之间的电气特性匹配，以确保数据的可靠传输和正确解析。
三、嵌入式系统软件设计1. 系统架构设计在软件设计过程中，系统架构的设计非常重要。
设计师需要根据项目需求和硬件平台，确定软件系统的组成部分和模块划分，并规划好各个模块之间的通信方式和数据传输方式。
2. 驱动程序编写在嵌入式系统设计中，驱动程序的编写是必不可少的一环。
设计师需要了解所选用的硬件设备的工作原理和寄存器配置，编写相应的驱动程序，以保证软件能够正确地与硬件进行通信和控制。
3. 实时操作系统（RTOS）大多数嵌入式系统都需要实时性能，用于处理实时数据和事件。
实时操作系统（RTOS）是一种特殊的操作系统，专门用于嵌入式系统。
设计师需要选择适合项目需求的RTOS，并进行任务调度和时间管理等相关配置。
嵌入式系统的基础知识
嵌入式系统的基础知识嵌入式系统是一种特殊类型的计算机系统，它的设计是为了执行特定的功能，例如：控制家电、汽车系统，医疗设备、工业控制等。
它们通常集成了控制器、传感器、执行器等电子元件与软件，并且运行在嵌入式操作系统下。
在这篇文章中，我们将探讨嵌入式系统的基本知识。
一. 嵌入式系统的构成嵌入式系统的构成主要包含三部分：硬件、软件和操作系统。
硬件：主要由中央处理器（CPU）、存储器、输入输出（IO）接口、通信接口、传感器、执行器等组成。
软件：它们是嵌入式系统中最重要的部分。
在嵌入式系统中，软件被分为两部分：应用软件和系统软件，其中，应用软件是用来实现用户需求的，而系统软件则是用来管理、控制硬件并协调应用软件的。
操作系统：嵌入式操作系统通常是针对特定应用的，尺寸小、运行速度快，它们与通用操作系统（如Windows或Linux）不同，通常不提供完整的文件系统和图形用户界面（GUI）。
二. 嵌入式系统的特点1. 实时性要求高嵌入式系统通常需要在非常短的时间内完成各种操作。
举例来说，医疗设备必须在极短的时间内提供准确的心电图，汽车防抱死刹车系统必须能够在几毫秒内对车轮做出反应。
实时性是嵌入式系统在市场上成功的关键。
2. 多种输入输出接口输入输出接口是嵌入式系统最重要的组成部分之一，因为这些接口是用来控制硬件和与外部世界联系的。
嵌入式系统通常具有不同类型的接口，例如：数字和模拟输入输出，以及通信接口如UART、I2C、SPI和网络接口等。
3. 尺寸小、功耗低由于嵌入式系统通常被集成到产品中，所以它们的尺寸必须小，并且需要耗电少以保证长时间的运行。
4. 稳定性高嵌入式系统通常需要持续运行数年，同时必须保证稳定性和可靠性，因为它们的系统组成部分与生产过程紧密相关，而崩溃会导致成本大幅增加。
三. 嵌入式系统的设计过程1. 需求分析在嵌入式系统的开发过程中，需求分析是最重要的阶段，因为只有正确地定义了所需求，才能有效地设计嵌入式系统。
嵌入式系统相关知识点总结
嵌入式系统相关知识点总结嵌入式系统是指嵌入到特定设备或系统中的计算机系统。
它通常是由硬件和软件组成的，用于控制、监测和运行设备或系统的特定功能。
嵌入式系统广泛应用于各个领域，如汽车、家电、通讯设备等。
在本文中，我们将总结一些与嵌入式系统相关的知识点。
1. 嵌入式系统的分类：根据应用领域和系统规模的不同，嵌入式系统可以分为通用型嵌入式系统和专用型嵌入式系统。
通用型嵌入式系统适用于多个领域，具备较高的灵活性和通用性；专用型嵌入式系统则专注于某个特定领域或设备，具备较高的性能和稳定性。
2. 嵌入式系统的硬件组成：嵌入式系统的硬件组成包括中央处理器（CPU）、存储器（ROM、RAM）、输入输出接口（I/O）、电源管理等组件。
中央处理器负责执行指令和控制系统的运行；存储器用于存储程序和数据；输入输出接口用于与外部设备进行数据交互；电源管理模块用于管理系统的电源供给。
3. 嵌入式系统的软件开发：嵌入式系统的软件开发通常包括嵌入式操作系统的选择和驱动程序、应用程序的开发。
嵌入式操作系统有多种选择，如Linux、Windows Embedded、RTOS等。
开发人员需要根据系统需求和硬件平台选择合适的操作系统，并编写适配的驱动程序和应用程序。
4. 嵌入式系统的通信技术：嵌入式系统常常需要与其他设备或系统进行通信。
常用的通信技术包括串行通信（如UART、SPI、I2C）、以太网、无线通信（如Wi-Fi、蓝牙、Zigbee）等。
这些技术可以实现与外部设备的数据交换和远程控制。
5. 嵌入式系统的实时性要求：某些嵌入式系统对实时性有较高的要求，即在规定的时间内完成特定的任务。
实时性可以分为硬实时和软实时。
硬实时要求任务在规定的时间内必须完成，否则会导致系统故障；软实时要求任务完成的时间尽可能接近规定的时间，但可以容忍一定的延迟。
6. 嵌入式系统的功耗管理：嵌入式系统通常有限的资源，尤其是电源。
因此，功耗管理是嵌入式系统设计中的重要考虑因素。
嵌入式系统基础知识
嵌入式系统基础知识在当今科技飞速发展的时代，嵌入式系统已经成为了我们生活中无处不在的一部分。
从智能手机、智能家居设备到汽车电子、医疗设备等，嵌入式系统的应用几乎涵盖了各个领域。
那么，什么是嵌入式系统呢？它又有着怎样的特点和构成呢？接下来，让我们一起走进嵌入式系统的世界，来了解一下它的基础知识。
嵌入式系统，简单来说，就是一种嵌入到其他设备或系统中的专用计算机系统。
它的主要目的是为了控制、监测或执行特定的任务，而不是像我们常见的个人电脑那样进行通用的计算和数据处理。
嵌入式系统具有以下几个显著的特点。
首先是专用性。
它是为特定的应用而设计的，具有明确的功能和性能要求。
比如，汽车中的电子控制单元（ECU）就是专门用于控制发动机、变速器等部件的工作，其设计和功能都是围绕着汽车的运行和性能优化展开的。
其次是实时性。
在很多应用场景中，嵌入式系统需要在规定的时间内完成特定的任务。
例如，飞机的飞行控制系统必须能够实时响应飞行员的操作指令，确保飞行的安全和稳定。
再者是低功耗。
由于很多嵌入式设备是依靠电池供电的，如便携式医疗设备、智能手表等，因此降低功耗以延长电池寿命就显得至关重要。
然后是可靠性和稳定性。
嵌入式系统通常运行在较为恶劣的环境中，需要长时间稳定工作，不能出现故障或错误。
此外，嵌入式系统的体积通常较小，以适应设备的空间限制。
一个典型的嵌入式系统通常由硬件和软件两大部分组成。
硬件方面，包括处理器、存储器、输入输出设备等。
处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指令和处理数据。
常见的嵌入式处理器有微控制器（MCU）和数字信号处理器（DSP）等。
存储器用于存储程序和数据，包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）和闪存（Flash）等。
输入输出设备则用于与外界进行交互，如传感器、按键、显示屏、通信接口等。
软件方面，主要包括操作系统、驱动程序和应用程序。
操作系统是管理嵌入式系统资源的核心软件，如实时操作系统（RTOS），它能够确保系统的实时性和可靠性。
嵌入式系统基础知识
嵌入式系统基础知识嵌入式系统是指将计算机系统嵌入到特定的物理设备或系统中，以实现特定功能的计算机系统。
它在现代社会中得到广泛应用，如智能手机、家用电器、汽车控制系统等。
在这篇文章中，我们将介绍嵌入式系统的基础知识。
一、什么是嵌入式系统？嵌入式系统是指将计算机硬件和软件嵌入到特定的物理设备中，以实现特定功能的计算机系统。
与传统的通用计算机系统不同，嵌入式系统的硬件资源有限且固定，软件运行在实时环境下，并需要满足特定的功耗和性能要求。
二、嵌入式系统的组成1. 处理器：嵌入式系统的处理器通常是一种低功耗、高性能的专用芯片，如ARM、MIPS等。
它们具有较小的封装和低功耗特性，非常适用于嵌入式系统。
2. 存储器：嵌入式系统通常包括闪存、RAM等类型的存储器。
闪存用于存储程序代码和数据，RAM用于临时存储数据。
3. 输入/输出设备：嵌入式系统通常具备各种输入/输出设备，如触摸屏、键盘、麦克风、扬声器等。
这些设备可以实现与用户的交互和数据的输入输出。
4. 操作系统：嵌入式系统通常运行一个专门为其开发的实时操作系统，如嵌入式Linux、VxWorks等。
这些操作系统能够保证实时性和稳定性，并提供丰富的驱动和软件支持。
5. 开发工具：嵌入式系统的开发通常需要使用特定的开发工具，如编译器、调试器、仿真器等。
这些工具可以帮助开发人员进行代码的编写、调试以及性能评估。
三、嵌入式系统的特点1. 实时性：嵌入式系统通常需要在给定的时间要求内响应用户的操作或者产生相应的输出。
因此，实时性是嵌入式系统的重要特点之一。
2. 硬件资源有限：嵌入式系统的硬件资源有限且固定，这意味着开发人员需要在有限的资源下设计和实现功能。
3. 低功耗：嵌入式系统通常需要长时间运行，并且对电池寿命有较高的要求。
因此，低功耗是设计嵌入式系统时需要考虑的重要因素。
4. 可靠性：嵌入式系统通常运行在一些关键的应用领域，如医疗设备、航空航天等。
因此，嵌入式系统需要具备高度的可靠性和安全性。
十年经验教你如何学习嵌入式系统(基于ARM平台).
一、嵌入式系统的概念着重理解“嵌入”的概念主要从三个方面上来理解。
1、从硬件上，将基于CPU的处围器件,整合到CPU芯片内部，比如早期基于X86体系结构下的计算机，CPU只是有运算器和累加器的功能,一切芯片要造外部桥路来扩展实现，象串口之类的都是靠外部的16C550/2的串口控制器芯片实现，而目前的这种串口控制器芯片早已集成到CPU内部，还有PC机有显卡,而多数嵌入式处理器都带有LCD控制器,但其种意义上就相当于显卡.比较高端的ARM类Intel Xscale架构下的IXP网络处理器CPU内部集成PCI控制器（可配成支持4个PCI从设备或配成自身为CPI从设备）;还集成3个NPE网络处理器引擎，其中两个对应于两个MAC地址, 可用于网关交换用，而另外一个NPE网络处理器引擎支持DSL，只要外面再加个PHY芯片即可以实现DSL上网功能。
IXP系列最高主频可以达到 1.8G，支持2G内存，1G×10或10G×1的以太网口或Febre channel的光通道。
IXP系列应该是目标基于ARM体系统结构下由 intel 进行整合后成Xscale内核的最高的处理器了。
2、从软件上看，就是在定制操作系统内核里将应用一并选入，编译后将内核下载到ROM中。
而在定制操作系统内核时所选择的应用程序组件就是完成了软件的“嵌入"，比如WinCE在内核定制时，会有相应选择，其中就是wordpad,PDF，MediaPlay等等选择,如果我们选择了，在CE启动后，就可以在界面中找到这些东西,如果是以前PC上将的windows操作系统，多半的东西都需要我们得新再装.3、把软件内核或应用文件系统等东西烧到嵌入式系统硬件平台中的ROM中就实现了一个真正的“嵌入”。
以上的定义是我在6、7年前给嵌入式系统下自话侧重于理解型的定义，书上的定义也有很多，但在这个领域范围内,谁都不敢说自己的定义是十分确切的，包括那些专家学者们，历为毕竟嵌入式系统是计算机范畴下的一门综合性学科二、嵌入式系统的分层与专业的分类.嵌入式系统分为４层，硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。
学习嵌入式系统开发的基础知识
学习嵌入式系统开发的基础知识嵌入式系统是当今科技领域中非常重要的一个领域，几乎存在于我们周围的各个角落。
它们的应用范围非常广泛，从智能手机到汽车控制系统，从智能家居设备到医疗设备，无处不在。
因此，学习嵌入式系统开发的基础知识对于有意从事相关领域的人来说是非常重要的。
首先，了解计算机体系结构是学习嵌入式系统开发的基础。
计算机体系结构是计算机硬件和软件之间的桥梁，了解它可以帮助我们理解嵌入式系统的工作原理。
学习计算机体系结构涉及到处理器、内存、外设等组成部分的原理和功能。
此外，还需要了解不同的处理器架构和指令集，如ARM、MIPS等，以便选择适合特定嵌入式系统开发的处理器。
其次，学习嵌入式系统开发需要具备良好的编程技能。
C语言是嵌入式系统开发的主要编程语言，因为其具有良好的性能和可移植性，并且大多数嵌入式系统的驱动和应用程序都是通过C语言开发的。
此外，还需要了解汇编语言，因为在某些情况下，使用汇编语言编写代码可以更好地优化性能。
此外，了解使用C语言和汇编语言进行嵌入式系统开发的常用工具链和开发环境也是必要的。
另外，学习嵌入式系统开发需要对电子电路和信号处理有一定的理解。
嵌入式系统通常与各种各样的外部传感器和设备进行交互，因此了解电路和信号处理可以帮助我们设计和调试相应的硬件和软件。
学习电子电路涉及了解电子元件和其工作原理，了解各种常用传感器和设备的特性以及如何与它们进行交互。
信号处理方面的知识涉及了解模拟信号和数字信号之间的转换，音频和图像处理等方面。
最后，了解实时系统和嵌入式操作系统也是学习嵌入式系统开发的重要一步。
实时系统是嵌入式系统中最常见的类型之一，其最主要的特点是对时间的严格要求。
为了满足这种要求，我们需要使用实时操作系统（RTOS）来管理系统资源和任务调度。
了解RTOS的原理和应用可以帮助我们设计和开发高效、可靠的嵌入式系统。
总之，学习嵌入式系统开发的基础知识需要掌握计算机体系结构、编程技能、电子电路和信号处理、实时系统和嵌入式操作系统等方面的知识。
嵌入式系统基础知识
嵌入式系统基础知识嵌入式系统这一概念已经不再只是计算机专业人士的专属领域，而是面向更广泛的学科和行业。
它涉及到硬件和软件，需要对多学科进行深入的学习和了解。
本文就嵌入式系统的基础知识进行探讨，包括硬件、软件、应用领域等方面。
一、嵌入式系统的概念和特点嵌入式系统是一种集成了计算机硬件和软件的计算机系统，其目的是完成特定任务。
相对于通用计算机而言，嵌入式系统更加具有针对性和专业性。
其特点主要有以下几个方面：1. 任务导向：嵌入式系统的设计和开发是基于特定的任务和应用领域，比如汽车电子、医疗设备、智能家居等等。
因此在设计过程中，需要深入了解任务和所处领域的特点和需求。
2. 实时性：嵌入式系统往往要求具备很高的实时性，即需要在极短的时间内完成任务和数据处理，例如航空航天、军事等领域。
3. 资源受限：相对于通用计算机，嵌入式系统在硬件和软件资源方面都有所限制，需要针对性地进行优化。
在资源方面受限的情况下，嵌入式系统需要同时兼顾高效性和低能耗性。
4. 协作性：嵌入式系统通常是由多个组成部分构成，比如传感器、控制器、数据存储等等，这些部分需要协同完成任务。
5. 可靠性：嵌入式系统往往要求具备很高的可靠性和安全性，一旦发生故障，可能会带来重大的后果。
二、嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的硬件基础可以分为以下几个方面：1. 处理器芯片：是嵌入式系统最核心的部件，可以进行数据处理和控制操作。
2. 存储设备：包括闪存和RAM等，其中闪存用于存储程序，RAM用于存储数据。
3. 输入输出设备：包括显示器、键盘、鼠标、摄像头、传感器等，通过这些设备实现用户和系统的交互。
4. 通信模块：可以连接互联网、局域网或其他嵌入式系统，实现数据的传输和共享。
5. 电源系统：嵌入式系统需要用电才能正常工作，电源系统需要提供稳定的电压和电流。
6. 外壳：为了保护嵌入式系统免受物理伤害，通常需要加上合适的外壳，同时还可以提升美观性和舒适度。
三、嵌入式系统的软件基础嵌入式软件用于操作嵌入式系统的硬件，实现特定的任务和功能。
嵌入式系统基础知识
嵌入式系统基础知识讲座徐荣峰一、嵌入式系统的定义及体系结构（一）嵌入式系统概述计算机的基本概念嵌入式系统(Embedded system)也称嵌入式计算机系统.顾名思义,嵌入式系统是计算机的一种特殊形式,所以在理解嵌入式系统概念前,必须先明确计算机的基本概念. 计算机是能按照指令对各种数据进行自动加工处理的电子设备,一套完整的计算机系统包括硬件和软件两个部分.软件是指令与数据的集合,而硬件则是执行指令和处理数据的环境平台, 是那些看得见, 摸得着的部件. 计算机的硬件系统主要由中央处理器 (CPU) , 存储器,外部设备以及连接各个部分的计算机总线组成.（二）嵌入式系统定义嵌入式系统是以应用为中心,计算机技术为基础,软,硬件可剪裁,适应应用系统对功能,可靠性,成本,体积,功耗严格要求的专用计算机系统.上述定义较好地描述了嵌入式系统各方面的特征,不同的应用对计算机的有不同的需求,嵌入式计算机在满足应用对功能和性能需求的前提下,还要适应应用对计算机的可靠性,机械结构,功耗,环境适应性等方面的要求,在一般情况下,还要尽量降低系统的成本.简单地说,嵌入式系统是为具体应用定制的专用计算机系统,定制过程既体现在软件方面,也体现在硬件方面.硬件上,针对应用,选择适当的芯片,体系结构,设计满足应用需求的接口,设计方便安装的机械结构;软件上则明确是否需要操作系统,配置适当的向是提高嵌入性能,提高控制能力和控制的可靠性; 而通用计算机则不同,其硬件功能全面,而且具有较强的扩充能力,软件上配置标准操作系统及其它常用系统软件与应用软件,发展方向是计算速度的无限提升,总线带宽的无限扩展,存储容量的无限扩大. 都是计算机,嵌入式系统与通用计算机系统基本原理上没有什么根本的不同,但因为应用目标不一样,嵌入式系统有着自身的特点:1、嵌入式系统具有应用针对性.这是嵌入式系统的一个基本特征,体现这种应用针对性的首先是软件,软件实现特定应用所需要的功能,所以嵌入式系统应用中必定配置了专用的应用程序;其次是硬件,大多数嵌入式系统的硬件是针对应用专门设计的,但也有一些标准化的嵌入式硬件模块,采用标准模块降低开发的技术难度和风险,缩短开发时间,但灵活性不足.2、嵌入式系统硬件一般对扩展能力要求不高.硬件上,作为一种专用的计算机系统,功能,机械结构,安装要求比较固定,所以嵌入式系统一般没有或仅有较少的扩展能力;软件上,嵌入式系统往往是一个设备固定组成部分,其软件功能由设备的需求决定,在相对较长的生命周期里,一般不需要对软件进行改动.但也有一些特例,比如现在的手机,尤其是安装有嵌入式操作系统的智能手机,软件安装,升级比较灵活,但相对桌面计算机其软件扩展能力还是相当弱.3、嵌入式系统一般采用专门针对嵌入式应用设计的中央处理器.这与嵌入式系统应用针对性有关,相对通用计算机处理器,嵌入式处理器种类繁多, 不同的嵌入式处理器功能/性能差异非常大, 主频从几兆赫兹到千兆赫兹, 引脚数量从几个到几百个,只有这种多样化才能适应千差万别的嵌入式系统应用.4、嵌入式系统中操作系统可能有也可能没有,且嵌入式操作系统与桌面计算机操作系统有较大差别.在现代的通用计算机中,没有操作系统是无法想象的,而在嵌入式计算机中情况则大不相同.在一个功能简单的嵌入式系统中,可能根本不需要操作系统,直接在硬件平台上运行应用程序;而一些功能复杂的嵌入式系统,可能需要支持有线/无线网络,文件系统, 实现灵活的多媒体功能,支持实时多任务处理,此时,在硬件平台和应用软件之间增加一个操作系统层,可使应用软件的设计变得简单,而且便于实现更高的可靠性,缩短系统开发时间,使系统的研发工作变得可控. 目前存在很多种嵌入式操作系统,如 VxWorks,pSOS,嵌入式 Linux,WinCE 等,这些操作系统功能日益完善, 以前只在桌面通用操作系统具备的功能, 如网络浏览器, HTTP 服务器,Word 文档阅读与编辑等,也可以在嵌入式系统中实现.但为适应嵌入式系统的需要,嵌入式操作系统相对通用操作系统,具有模块化,结构精练,定制能力强,可靠性高,实时性好,便于写入非易失性存储器(固化)等特点. 5) 嵌入式系统一般有实时性要求. 设备中的嵌入式系统常用于实现数据采集,信息处理,实时控制等功能,而采集,处理,控制往往是一个连续的过程.一个过程要求必须在一定长的时间内完成,这就系统实时性的要求.（三）嵌入式系统的分类1、按处理器位宽分类按处理器位宽可将嵌入式系统分为 4 位,8 位,16 位,32 位系统,一般情况下,位宽越大,性能越强. 对于通用计算机处理器,因为要追求尽可能高的性能,在发展历程中总是高位宽处理器取代,淘汰低位宽处理器.而嵌入式处理器不同,千差万别的应用对处理器要求也大不相同,因此不同性能处理器都有各自的用武之地.2、按有无操作系统分类现代通用计算机中,操作系统是必不可少的系统软件. 在嵌入式系统中则有两种情况:有操作系统的嵌入式系统和无操作系统(裸机)的嵌入式系统. 在有操作系统支持的情况下,嵌入式系统的任务管理,内存管理,设备管理,文件管理等都由操作系统完成,并且操作系统为应用软件提供丰富的编程接口,用户应用软件开发可以把精力都放在具体的应用设计上,这与在 PC 上开发软件相似.在一些功能单一的嵌入式系统中,如基于 8051 单片机嵌入式系统,硬件平台很简单, 系统不需要支持复杂的显示,通信协议,文件系统,多任务的管理等,这种情况下可以不用操作系统.3、按实时性分类根据实时性要求,可将嵌入式系统分为软实时系统和硬实时系统两类. 在硬实时系统中,系统要确保在最坏情况下的服务时间,即对事件响应时间的截止期限必须得到满足.在这样的系统里,如果一个事件在规定期限内不能得到及时处理则会导致致命的系统错误. 在软实时系统中,从统计的角度看,一个任务能够得到确保的处理时间,到达系统的时间也能够在截止期限前得到处理,但截止期限条件没得到满足时并不会带来致命的系统错误.4、按应用分类嵌入式系统应用在各行各业,按照应用领域的不同可对嵌入式系统进行分类. 1) 消费类电子产品消费类电子产品是嵌入式系统需求最大的应用领域,日常生活中的各种电子产品都有嵌入式系统的身影,从传统的电视,冰箱,洗衣机,微波炉,到数字时代的影碟机,MP3, MP4,手机,数码相机,数码摄像机等,在可预见的将来,可穿戴计算机也将走入我们的生活.现代社会里,人们被各种嵌入式系统的应用产品包围着,嵌入式系统已经在很大程度上改变了我们的生活方式. 2) 过程控制类产品这一类的应用有很多,如生产过程控制,数控机床,汽车电子,电梯控制等等.过程控制引入嵌入式系统可显著提高效率和精确性. 3) 信息,通信类产品通信是信息社会的基础,其中最重要的是各种有线,无线网络,在这个领域大量应用嵌入式系统,如路由器,交换机,调制解调器,多媒体网关,计费器等. 很多与通信相关的信息终端也大量采用嵌入式技术,如 POS 机,ATM 自动取款机等. 使用嵌入式技术的信息类产品还包括键盘,显示器,打印机,扫描仪等计算机外部设备. 4) 智能仪器,仪表产品嵌入式系统在智能仪器,仪表大量应用,采用计算机技术不仅提高仪器,仪表性能, 还可以设计出传统模拟设备所不具备的功能.如传统的模拟示波器能显示波形,通过刻度人为计算频率,幅度等参数,而基于嵌入式计算机技术设计的数字示波器,除更稳定显示波形外,还能自动测量频率,幅度,甚至可以将一段时间里的波形存储起来,供事后详细分析. 5) 航空,航天设备与武器系统航空,航天设备与武器系统一向是高精尖技术集中应用的领域,如飞机,宇宙飞船, 卫星,军舰,坦克,火箭,雷达,导弹,智能炮弹等等,嵌入式计算机系统是这些设备的关键组成部分.6) 公共管理与安全产品这类应用包括智能交通,视频监控,安全检查,防火防盗设备等.饿现在常见的可视安全监控系统已基本实现数字化,在这种系统中,嵌入式系统常用于实现数字视频的压缩编码,硬盘存储,网络传输等,在更智能的视频监控系统中。
嵌入式系统的知识体系学习误区及学习建议
嵌入式系统的知识体系学习误区及学习建议硬件方面：1. 微处理器架构：学习嵌入式系统需要了解各种微处理器的架构和性能特点，如ARM、MIPS、PowerPC等。
2.电子电路设计：学习电路设计原理、数字和模拟电路设计技术，包括存储器设计、时钟电路设计、接口电路设计等。
3.电子元件和集成电路：了解各种电子元件的特性和使用方法，如传感器、执行器、存储器、A/D转换器、D/A转换器等。
4. 通信接口：学习各种通信接口的工作原理和协议，如UART、SPI、I2C、USB、Ethernet等。
软件方面：1. 嵌入式编程语言：学习嵌入式系统常用的编程语言，如C、C++、Assembly等。
2. 嵌入式操作系统：了解嵌入式操作系统的原理和特点，如实时操作系统RTOS，Linux等。
3.驱动程序开发：学习编写硬件驱动程序的方法，掌握设备驱动框架和编程技巧。
4.嵌入式系统调试和性能优化：了解调试工具和方法，学习性能优化的技术，提高系统的稳定性和性能。
系统设计方面：1.系统框架和架构设计：学习系统设计的基本概念和方法，如层次化、模块化、面向对象等。
2.实时系统设计：学习实时系统的特点和设计原则，掌握实时任务调度和资源管理的方法。
3.嵌入式系统开发流程：了解嵌入式系统开发的基本流程和方法，包括需求分析、系统设计、编码、集成和测试等。
4.电源管理和功耗优化：了解电源管理技术和功耗优化方法，延长嵌入式系统的电池寿命。
学习误区：1.只重视理论知识而忽视实践：嵌入式系统的学习需要结合实际项目进行实践，只有通过实践才能真正掌握知识。
2.过早追求高端技术和复杂系统：初学者往往迫于压力一开始就希望能够掌握高端技术和复杂系统，而忽略了基础知识的学习，这样容易造成学习困难和学习效果不佳。
3.缺乏系统性的学习计划：嵌入式系统的学习需要有系统性的学习计划，按部就班地学习各个方面的知识，否则容易迷失方向。
4.不善于查阅资料和交流：嵌入式系统的学习需要广泛查阅资料和和与他人交流，了解最新的技术动态和解决问题的方法。
1.《嵌入式系统原理及应用》在教学中存在的问题
《嵌入式系统原理及应用》在教学中存在的问题
1. 难度适应问题：有些学生可能对于嵌入式系统的概念和原理不够了解，导致在课堂上难以理解和掌握相关知识。
教师应该在教学中充分考虑学生的背景知识水平，适当进行概念解释和例子演示，引导学生建立起完整的知识体系。
2. 实践环节不足：嵌入式系统的特点是理论与实践相结合，但有些教学中过于侧重于理论部分，忽视了实际应用和实践操作。
教师应该加强实践环节，通过实验和项目等方式让学生亲自动手实践，提高他们的实际操作能力。
3. 教学资源不足：嵌入式系统与硬件设备和开发工具等密切相关，但有些教学中存在着设备和工具不足的问题，导致学生无法进行实践操作。
学校应该加大对教学资源的投入，提供充足的硬件设备和开发工具，保障学生的实践需求。
4. 更新滞后问题：嵌入式系统的应用领域和相关技术变化迅速，但有些教学中教材和内容更新滞后，不能及时反映最新的发展动态。
教师应该关注行业动态，不断更新教材和教学内容，使学生能够了解和掌握最新的嵌入式系统技术。
5. 培养综合能力不足：嵌入式系统的应用需要学生具备综合的能力，包括硬件设计、软件编程、系统集成等方面的知识和技能。
有些教学中侧重于某一个方面的教学，忽视了学生的综合能力培养。
教师应该从整体上进行教学设计，注重培养学生的综合能力，使他们具备嵌入式系统应用需要的综合能力。
202X最新嵌入式系统知识总结.doc
202X最新嵌入式系统知识总结嵌入式系统知识有哪些是我们需要注意的，其中的精髓是什么？下面带来的这些202X最新嵌入式系统知识总结大家一起参考一下吧！嵌入式系统基础1、嵌入式系统的定义（1）定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
（2）嵌入式系统发展的4个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。
（3）知识产权核（IP核）：具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块，是实现系统芯片（SOC）的基本构件。
（4）IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计，对应描述功能行为的不同可以分为三类：软核、固核、硬核。
2、嵌入式系统的组成包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层（1）硬件层：嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。
嵌入式核心模块＝微处理器＋电源电路＋时钟电路＋存储器Cache：位于主存和嵌入式微处理器内核之间，存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。
它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈，使处理速度更快。
（2）中间层（也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP）.它将系统上层软件和底层硬件分离开来，使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口开发即可。
BSP有两个特点：硬件相关性和操作系统相关性。
设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。
片级初始化：纯硬件的初始化过程，把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。
板级初始化：包含软硬件两部分在内的初始化过程，为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。
系统级初始化：以软件为主的初始化过程，进行操作系统的初始化。
B、设计硬件相关的设备驱动。
（3）系统软件层：由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。
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嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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建议： （1）嵌入式系统软件硬件密切相关，一定要打 好软件硬件基础。 （2）选择一个芯片及硬件评估板 （3）许多人怕硬件，其实嵌入式系统硬件比电 子线路好学多了。 （4）至于嵌入式实时操作系统RTOS，一定不 要一开始就学，这样会走很多弯路
嵌入式系统的知识体系、 学习误区及学习建议
苏州大学计算机科学与技术学院 2008年8月 V1.0 2009年8月 V2.0
王宜怀
一、嵌入式系统定义
[美]Embedded System Dictionary 的定义：一 种计算机硬件和软件的组合，也许还有机械装 置，用于实现一个特定功能。在某些特定情况 下，嵌入式系统是一个大系统或产品的一部分。 [对比通用计算机]，世界上第一个嵌入式系统 是1971年Busicom公司用Intel单芯片4004微处 理器完成的12商用计算器系列。
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议 18
探讨学习方法： 实践、理论 通用知识、芯片相关知识 利用软件工程的基本原理 硬件构件、软件构件
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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一定要在实际项目中锻炼： 几个层次： 书本 学习样品 实验室产品 工厂样品 工厂成品V1.0 工厂成品Vn.0
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议 20
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议 13
六、避免几个误区
误区1： 操作系统的困惑 误区2： 硬件与软件的困惑 误区3： 片面认识嵌入式系统
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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误区4： 入门芯片选择的困惑 误区5： 相信超作，确少自身实践
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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七、几点建议
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（5）要避免片面地单纯从“电子”或“计算机 软件”角度认识嵌入式系统。 （6）注重实验与实践。 （7）关于入门芯片的选择。 （8）关于嵌入式操作系统的选择。（Android） （9）关于汇编与C语言的取舍。 （10）要明确自己的学习目的，并注意学习方 法。
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议 11
人机接口设计
（也有通过FPGA方式设计嵌入式系统应用产品， 也是一种方式）
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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具体软件知识要素： 选择某种芯片。 语言：建议固化软件以C语言为主，汇编为 辅。主要编写硬件驱动程序 软件工程：嵌入式软件工程 测试技术 关于操作系统的说明 PC机：要有一门高级语言
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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嵌入式系统的特点（简明）： （硬件+软件）嵌入到具体应用系统 这样涉及知识体系： 硬件、软件、具体领域
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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四、嵌入式系统的应用领域
有人罗列了几十个，有人说无处不在 可分为两大类： （1）电子系统的智能化（测控，各领域，如工 业控制，现代农业、家用电器） （2）计算机应用的延伸（MP3、手机、通信、 网络、计算机外围设备）
通俗地说，计算机是因科学家需要一个高速 的计算工具而产生的。
在通信、测控与数据传输等领域，人们对计 算机技术给予了更大的期待。这些领域的应 用与单纯的高速计算要求不同。 通常把满足海量高速数值计算的计算机称为 通用计算机系统，而把嵌入到实际应用系统 中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式 计算机系统，简称嵌入式系统。
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议 4
三、嵌入式系统的特点
1．嵌入式系统是计算机系统，但不单独以通 用计算机面目出现
2．嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法
3．使用MCU设计嵌入式系统，数据与程序 空间采用不同存储介质 4．开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领 域的知识
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议 5
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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我国常用定义：嵌入式系统是面向具体对 象，嵌入到对象体系中实现数据采集、 处理与控制等功能的专用计算机系统。 [定义还有多种多样，可以从不同角度 定义，但本质差异不大。不要被多种定 义所困惑。]
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二、嵌入式系统的由来
三、嵌入式系的特点
5．嵌入式系统的其他特点
在资源方面：嵌入式系统通常专用于某一特定应用领域，其硬 件资源不会像通用计算机那样丰富；在可靠性方面：嵌入式系统一 般要求更高可靠性和稳定性；在实时性方面：相当多嵌入式系统有 实时性要求；在成本方面：嵌入式系统通常极其关注成本；在功耗 要求方面：一些嵌入式系统要求低功耗；在生命周期方面：嵌入式 系统通常比通用计算机系统生命周期长，升级换代比通用计算机慢。 在知识综合方面：嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术 及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物，是一个技术密集、 资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。它的构成既有硬 件又有软件，不仅包括应用软件，也可能包括系统软件。它有数字 电路又有模拟电路。其产品技术含量高，涉及多种学科，不容易开 发，因此也不容易形成技术垄断。
嵌入式系统知识体系 8
五、嵌入式系统知识体系
要完成一个含有嵌入式系统的应用产品设计与 实现，需要哪些知识。 硬件、软件、行业知识。 硬件： 最小系统、输入/输出外围电路、人机接口 设计 软件： 固化软件、PC机软件
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行业知识： 通过交流总结获得
嵌入式系统的知识体系、学习误区及学习建议
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具体硬件知识要素： 大多数是以MCU为核心。 最小系统：电源、晶阵、复位、写入口 输入/输出外围电路： 基本：通用I/O、键盘、液晶、数码管、A/D 与D/A 通信：串行通信接口（SCI）、串行外设接口 （ SPI ） 、 集 成 电 路 互 联 总 线 （ I2C ） 、 定 时 器 、 PWM等。USB、CAN、嵌入式以太网 各种具体应用：RFID、无线传感网络