嵌入式系统应用领域及发展概述.32页PPT
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《嵌入式资料》课件
PART 04
嵌入式系统设计
系统需求分析
01
02
03
功能性需求
明确系统需要实现的功能 ，确保系统能够满足用户 的需求。
非功能性需求
如性能、可靠性、安全性 等方面的要求，确保系统 的质量和稳定性。
需求变更管理
对需求变更进行跟踪和管 理，确保项目进度和成果 与需求一致。
系统硬件设计
微控制器选择
根据系统需求和性能要求，选择合适的微控制器型号。
根据系统需求，设计应用程序并实现所需功能。
PART 05
嵌入式系统开发实例
基于ARM的嵌入式系统开发
ARM处理器架构
ARM处理器以其高效能、低功耗和低成本特性广泛应用于嵌入式系 统开发。
ARM开发板
市面上有多种基于ARM架构的开发板，如Raspberry Pi、 BeagleBone等，为开发者提供了丰富的硬件资源。
嵌入式系统的发展前景与挑战
随着技术的不断进步和应用需求的不 断增长，嵌入式系统将迎来更广阔的 发展空间，如智能家居、智能制造等 领域将得到广泛应用。
嵌入式系统的发展也面临诸多挑战， 如技术更新换代快、市场竞争激烈、 安全隐私保护等问题，需要不断加强 技术研发和创新能力，以应对未来的 挑战。
2023 WORK SUMMARY
电源与时钟
电源概述
电源是嵌入式系统中必不可少的组成部分，为各个硬件模块提供稳定的电力供 应。
时钟概述
时钟是嵌入式系统中用于控制各个模块协调工作的计时设备，具有高精度和稳 定性的特点。
PART 03
嵌入式软件基础
嵌入式操作系统
实时操作系统（ RTOS）
嵌入式Linux
RTOS是嵌入式系统中最常用的 操作系统，它能够提供实时任 务调度、任务管理、时间管理 、内存管理和中断服务等功能 。常见的RTOS有VxWorks、 QNX和FreeRTOS等。
嵌入式系统的应用及基本概念PPT课件
医疗设备
医疗设备是嵌入式系统的又一重要应用领域， 通过嵌入式系统技术，可以实现医疗设备的智 能化和便携化，提高医疗服务的效率和精度。
嵌入式系统在医疗设备中广泛应用于各种便携 式医疗设备，如智能血压计、智能血糖仪、智 能心电图仪等。
嵌入式系统通过与各种传感器和执行器的连接 和控制，实现了医疗设备的自动化和智能化， 提高了医疗服务的效率和精度。
05
嵌入式系统的发展趋势 与挑战
发展趋势
智能化
微型化
随着人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现自主决策、学 习和适应环境变化。
随着微电子技术的进步，嵌入式系统的体 积将越来越小，性能更高，功耗更低。Fra bibliotek网络化
安全性增强
物联网的普及将推动嵌入式系统网络化的 发展，实现设备间的互联互通和远程控制 。
常见的输入设备包括按钮、开 关、传感器等，输出设备包括 显示器、打印机、LED显示屏 等。
输入输出设备的选择取决于嵌 入式系统的应用场景和功能需 求。
电源
电源为嵌入式系统提供电能。
根据系统需求，可以选择不同的电源方案，如电池、直流电源和交流电源。
电源的稳定性和效率对嵌入式系统的性能和可靠性具有重要影响。
嵌入式系统的应用及 基本概念ppt课件
目录
• 嵌入式系统简介 • 嵌入式系统的基本组成 • 嵌入式系统的软件 • 嵌入式系统的应用实例 • 嵌入式系统的发展趋势与挑战
01
嵌入式系统简介
定义与特点
定义
嵌入式系统是一种专用的计算机 系统，主要用于控制、监视或帮 助操作机器和设备。
特点
实时性、专用性、可靠性和低功 耗。
供应链管理
随着嵌入式系统复杂性的增加， 企业需要更加精细的供应链管理 以确保产品的质量和交付。
《嵌入式系统介绍》PPT课件
Microsoft Windows CE是针对有限资源的平台而设计的多 线程、完整优先权、多任务的操作系统，但它不是一个硬 实时操作系统。
高度模块化是WinCE的一个鲜为人知的特性，这一特性有 利与它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备 进行定制。
WinCE操作系统的基本内核需要至少200K的ROM，它支 持 Win32 API子集、多种用户界面硬件、多种的串行和网 络通讯技术、COM/OLE和其他的进程间通讯的先进方法。 Microsoft 公 司 为 Windows CE 提 供 了 Platform Builder 和 Embedded Visual Studio开发工具。
进程调度
网络模块 图形驱动 调度 数据库
模块
驱动程序、硬件抽象层、板级支持包
硬件 （Hardware）
ppt课件
34
图1- 4 RTOS体系结构图
典型嵌入式操作系统介绍
嵌入式操作系统的种类繁多，但大体上可 分为两种——商用型和免费型。
目 前 商 用 型 的 操 作 系 统 主 要 有 VxWorks 、 Windows CE 、 Psos 、 Palm OS 、 OS-9 、 LynxOS、QNX、LYNX等;
电话 无晶体管
BT DECT
1千万个晶体管
3个处理器
诺基亚手机 超过7亿个晶体管
(多数用于存储器) 5-6个处理器
1940
2pp0t课01件
2002
13
计算机的发展
Apple Macintosh
黑白显示器 1 MIP 处理器
Acorn Archimedes 彩色显示器
10 MIP 处理器 … RISC集
ppt课件
8
高度模块化是WinCE的一个鲜为人知的特性，这一特性有 利与它对从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备 进行定制。
WinCE操作系统的基本内核需要至少200K的ROM，它支 持 Win32 API子集、多种用户界面硬件、多种的串行和网 络通讯技术、COM/OLE和其他的进程间通讯的先进方法。 Microsoft 公 司 为 Windows CE 提 供 了 Platform Builder 和 Embedded Visual Studio开发工具。
进程调度
网络模块 图形驱动 调度 数据库
模块
驱动程序、硬件抽象层、板级支持包
硬件 （Hardware）
ppt课件
34
图1- 4 RTOS体系结构图
典型嵌入式操作系统介绍
嵌入式操作系统的种类繁多，但大体上可 分为两种——商用型和免费型。
目 前 商 用 型 的 操 作 系 统 主 要 有 VxWorks 、 Windows CE 、 Psos 、 Palm OS 、 OS-9 、 LynxOS、QNX、LYNX等;
电话 无晶体管
BT DECT
1千万个晶体管
3个处理器
诺基亚手机 超过7亿个晶体管
(多数用于存储器) 5-6个处理器
1940
2pp0t课01件
2002
13
计算机的发展
Apple Macintosh
黑白显示器 1 MIP 处理器
Acorn Archimedes 彩色显示器
10 MIP 处理器 … RISC集
ppt课件
8
嵌入式系统应用与开发课件
FPGA可以用于实现各种数 字信号处理算法和数据流处 理，例如FIR滤波器、FFT变 换、数据加密等。
FPGA可以实现各种数字信 号处理算法和数据流处理， 例如FIR滤波器、FFT变换、 数据加密等。同时还可以用 于实现各种接口和控制逻辑 ，例如串口通信、SPI接口、 I2C接口等。在选择FPGA时 需要考虑FPGA的性能指标 、资源容量、开发环境和操 作系统的支持情况等因素。
需求分析与设计
需求收集
了解和分析嵌入式系统应 用的需求，包括功能、性 能、可靠性等。
算法设计
根据需求选择合适的算法 ，进行优化以提高性能。
系统设计
根据需求，设计系统的总 体架构、硬件和软件平台 、接口等。
编码与测试
编码语言选择
根据系统平台和需求，选择合适的编程语言 进行开发。
代码编写
按照设计要求，编写嵌入式系统应用的代码 。
。
FPGA
总结词
详细描述
总结词
详细描述
FPGA是一种可编程逻辑器 件，通过编程可以实现各种 逻辑功能，广泛应用于各种 嵌入式系统中。
FPGA具有高集成度、高可 靠性、可重复编程等优点， 通常采用硬件描述语言进行 编程。常见的FPGA包括 Xilinx的FPGA系列、Altera 的FPGA系列等。
单元测试
对编写的代码进行单元测试，确保各模块功 能正常。
部署与维护
01 系统部署
将开发好的嵌入式系统应用部署到目标环境中。
02 系统调试
在部署后进行系统调试，确保系统功能正常并满 足性能要求。
03 系统维护
对部署好的嵌入式系统应用进行维护，包括升级 、故障排除等。
05
嵌入式系统安全与可靠性
系统安全
嵌入式系统的现状及发展前景ppt课件
、MIPS、ARM系列等。
2.嵌入式微控制器(MCU)
嵌入式微控制器又称单片机 （Intel最早将自己生产的单片机 命名为嵌入式微控制器），就是 将整个计算机系统集成到一块芯 片中。
嵌入式微控制器一般以某一种微处 理器内核为核心，芯片内部集成 ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行 口 、 脉 宽 调 制 输 出 、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM、E2PROM等各种必要功能 和外设。
用标准的VHDL等语言描述，存储在 器件库中。用户只需定义出其整个 应用系统，仿真通过后就可以将设 计图交给半导体工厂制作样品。这 样除个别无法集成的器件以外，整 个嵌入式系统大部分均可集成到一 块或几块芯片中去，应用系统电路 板将变得很简洁，对于减小体积和 功耗、提高可靠性非常有利。
SOC可以分为通用和专用两类。
一、嵌入式系统的含义及分类
含意：用来控制处理外部世界各种中断信号的计 算机系统，主要有：嵌入式微控制器MCU，专 用集成电路ASIC、现场可编程门阵列、数字信 号处理器DSP等。 组成：由硬件和软件两部分组成。
简单的嵌入式系统由微控制器或嵌入式微控制器 及嵌入式软件等组成。
较复杂的嵌入式系统由微处理器、实时操作系统、 嵌入式软件等组成。
嵌入式系统的智能化是推动嵌入式 DSP处理器发展的另一个因素，如： 各种带有智能逻辑的消费类产品， 生物信息识别终端，带有加解密算 法 的 键 盘 ， ADSL 接 入 、 实 时 语 音 压 解系统，虚拟现实显示等。这类智 能化算法一般运算量较大，特别是 向量运算、指针线性寻址等较多， 而这些正是DSP处理器的长处所在。
嵌入式DSP处理器有代表性的是： TI 的 TMS320 系 列 和 Motorola 的 DSP56000系列。
2.嵌入式微控制器(MCU)
嵌入式微控制器又称单片机 （Intel最早将自己生产的单片机 命名为嵌入式微控制器），就是 将整个计算机系统集成到一块芯 片中。
嵌入式微控制器一般以某一种微处 理器内核为核心，芯片内部集成 ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行 口 、 脉 宽 调 制 输 出 、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM、E2PROM等各种必要功能 和外设。
用标准的VHDL等语言描述，存储在 器件库中。用户只需定义出其整个 应用系统，仿真通过后就可以将设 计图交给半导体工厂制作样品。这 样除个别无法集成的器件以外，整 个嵌入式系统大部分均可集成到一 块或几块芯片中去，应用系统电路 板将变得很简洁，对于减小体积和 功耗、提高可靠性非常有利。
SOC可以分为通用和专用两类。
一、嵌入式系统的含义及分类
含意：用来控制处理外部世界各种中断信号的计 算机系统，主要有：嵌入式微控制器MCU，专 用集成电路ASIC、现场可编程门阵列、数字信 号处理器DSP等。 组成：由硬件和软件两部分组成。
简单的嵌入式系统由微控制器或嵌入式微控制器 及嵌入式软件等组成。
较复杂的嵌入式系统由微处理器、实时操作系统、 嵌入式软件等组成。
嵌入式系统的智能化是推动嵌入式 DSP处理器发展的另一个因素，如： 各种带有智能逻辑的消费类产品， 生物信息识别终端，带有加解密算 法 的 键 盘 ， ADSL 接 入 、 实 时 语 音 压 解系统，虚拟现实显示等。这类智 能化算法一般运算量较大，特别是 向量运算、指针线性寻址等较多， 而这些正是DSP处理器的长处所在。
嵌入式DSP处理器有代表性的是： TI 的 TMS320 系 列 和 Motorola 的 DSP56000系列。
嵌入式系统教学：嵌入式系统及应用PPT课件
仿真器
用于模拟嵌入式系统的运行环境，便 于开发者在真实硬件之前进行调试和 测试。
调试器
用于在嵌入式系统运行过程中进行实 时调试，帮助开发者定位和解决问题。
交叉编译器
将应用程序代码编译为目标硬件平台 上的可执行文件，实现跨平台开发。
03 嵌入式系统的应用
智能家居
智能家居是嵌入式系统的重要应用领域之一，通过嵌入式系 统可以实现家庭设备的智能化控制和管理，提高生活便利性 和舒适度。
、医学影像设备等。
汽车电子
嵌入式系统用于汽车电 子控制系统，如发动机
控制、车身控制等。
嵌入式系统的发展历程
01
02
03
起源
嵌入式系统的概念起源于 20世纪70年代，主要用于 工业控制领域。
发展
随着微处理器技术的发展， 嵌入式系统逐渐普及，应 用领域不断扩大。
趋势
未来嵌入式系统将朝着智 能化、网络化、低功耗等 方向发展。
RTOS技术具有可移植性和可裁 剪性，可以根据实际需求进行 定制化开发，提高系统的可靠 性和性能。
06 嵌入式系统发展趋势与挑 战
物联网时代的嵌入式系统
嵌入式系统在物联网中的应用
嵌入式系统作为物联网的重要组成部分，广泛应用于智能家居、智能交通、智能制造等领域，实现设备间的互联 互通和智能化控制。
提高实际操作能力。
项目实践
组织学生进行嵌入式系统的项目 实践，将理论知识应用于实际项 目中，提高学生的综合应用能力。
注重培养学生的实际动手能力
提供实验设备和实验环境
学校应提供先进的实验设备和实验环境，满足学生进行实验和实 践的需求。
加强实验课程建设
增加实验课程的比重，设计更多具有挑战性和实用性的实验项目， 引导学生主动实践。
《嵌入式系统概述 》课件
实时操作系统
总结词
实时操作系统是嵌入式系统中用于实现实时处理的关键技术 。
详细描述
实时操作系统能够提供多任务管理和调度功能，确保关键任 务能够在规定的时间内完成。它具有高度的可靠性和确定性 ，能够处理突发事件和异常情况，保证系统的稳定性和实时 性。
精简指令集计算机
总结词
精简指令集计算机是一种针对嵌入式系统设计的计算机架构，它能够提高系统的性能和 能效。
可靠性设计涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，选用高 质量的元器件、进行严格的测试和筛选是关键。软件方面 ，通过容错技术、恢复机制和错误检测与纠正等技术，提 高系统的可靠性和稳定性。此外，在系统设计中还需要考 虑环境适应性、安全性和电磁兼容性等方面，以确保嵌入 式系统在各种复杂环境中的稳定运行。
PART 04
《嵌入式系统概述》 ppt课件
REPORTING
• 嵌入式系统简介 • 嵌入式系统的组成 • 嵌入式系统的关键技术 • 嵌入式系统的发展趋势 • 嵌入式系统的未来展望
目录
PART 01
嵌入式系统简介
REPORTING
定义与特点
总结词
嵌入式系统的定义、特点
详细描述
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，作为这些设备的控制核心。它具有特定的功能和 性能要求，通常需要满足高可靠性、低功耗、小体积等要求。嵌入式系统的主要特点是软硬件紧密结合，软件需 要根据硬件平台进行定制。
低功耗设计
总结词
低功耗设计是嵌入式系统中的重要技术之一，它能够延长设备的运行时间并降低 能源消耗。
详细描述
嵌入式系统的低功耗设计主要涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，低功耗的处 理器和外围设备是关键，它们能够降低整个系统的能耗。软件方面，通过优化算 法和调度策略，减少不必要的计算和等待时间，降低系统能耗。
嵌入式系统PPT讲解全
三大领域所占比例之和接近60%
消费电子：信息家电，电视机、微波炉、数字电话 通信设备：手机、平板电脑 工业控制:自动化与测控仪器仪表 在工控和仿真领域，几乎所有的计算机控制系统都
采用嵌入式系统.新型的测控仪器仪表无一不是嵌入 式系统
嵌入式系统作为“物联网”的核心，是当前最热门最 有前景的IT应用领域之一。
（软件外包是指软件外包提供商为了集中精力从事核心 竞争力业务,降低项目成本,同时提高项目实施的质量,将 自己的软件项目中的全部或部分工作发包给合适的软件 企业去完成）
嵌入式系统在工业上的应用
嵌入式工控机 嵌入式工控机（Embedded Industrial Computer）是一
种加固的增强型工业计算机，它可以作为一个工业控 制器在工业环境中可靠运行。
工控机对于扩展性的要求也非常高，接口的设计需要 满足特定的外部设备，因此大多数情况下工控机需要 单独定制才能满足需求。
嵌入式工控机的优点 性能可靠 体积小巧 免维护 低功耗、无风扇、宽温设计、适应恶劣工作环境
嵌入式工控机的三大缺点。 一是性能较低； 二是扩展性较差；
三是缺乏标准化。
嵌入式工业触控一体机
工控机（Industrial Personal Computer，IPC）即工业 控制计算机，是一种采用总线结构，对生产过程及 机电设备、工艺装备进行检测与控制的工具总称。 工控机具有重要的计算机属性和特征，如具有计算 机CPU、硬盘、内存、外设及接口，并有操作系统、 控制网络和协议、计算能力、友好的人机界面。
工控机的主要类别有：IPC（PC总线工业电脑）、PLC （可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、 FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。
嵌入式工控机的优势
嵌入式系统应用领域及发展概述.
军事与航天工业应用特点高 安全性要求高 成本要求布不高
勇气号
军事（航天）工业产品
数字化单兵信息装备 夜视扫描、全球定位、 指挥通信
医疗行业应用特点（可关注）
嵌入式系统的发展趋势(2)
嵌入式系统联网成为必然趋势，驱动了大量新的 应用
针对外部联网要求，嵌入系统必需配有通信接口，需
要TCP/IP协议簇软件支持。 针对内部联网要求，新一代嵌入式系统还需具备USB、 CAN、Bluetooth或2G/3G通信接口，同时也需要 提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。 支持自然的人机交互和互动的、图形化、多媒体的嵌 入式人机界面。操作简便、直观、无须学习。
嵌入式系统应用
军事电子 信息家电
工控设备
智能玩具 智能仪表 嵌入式应用 移动存储
汽车电子
网络设备
电子商务
经典应用
CISCO的路由器 华为、中兴的以太网交换机 高可靠以及可配置的网管型工业交换机 恒基伟业的商务通PDA； 现代高档3G手机 美国宇航局的火星探测器 Sony的机器狗AIBO
医疗市场 心脏除颤器，心脏起搏器，患者信息和监视系统，电磁成像系 统等 军事 武器控制
嵌入式系统热点应用
信息家电 车载系统 军事工业 医疗器械
信息家电应用特点
市场巨大 低成本要求 利润空间小 竞争激烈 人机界面友好 网络化
车载系统应用特点
与汽车工业相配套 利润空间较大 可靠性要求较高 无线通讯要求
嵌入式系统的演变
8031/8051单片机系统，自行编写程序； 68360/386EX控制系统，自己编写简单 的操作系统； 各种32位处理器+嵌入式 Linux/VxWorks+嵌入式Web 设备 server以及各种复杂网络协议栈＋GUI图 形界面＋无线模块＝现代可移动的网络智 能设备
嵌入式系统PPTPPT课件
物联网与5G技术
嵌入式系统将与云计算和边缘计算技术结 合，实现数据处理和分析能力的提升。
物联网和5G通信技术的发展为嵌入式系统 提供了更广阔的应用空间，嵌入式系统将 更加网络化、智能化。
02 嵌入式系统硬件
微控制器
微控制器是嵌入式系统的核心，它是一 种集成电路芯片，包含了计算机的基本 组成要素，如中央处理器、存储器、输
嵌入式系统PPT课件
目录
CONTENTS
• 嵌入式系统概述 • 嵌入式系统硬件 • 嵌入式系统软件 • 嵌入式系统开发流程 • 嵌入式系统应用案例 • 嵌入式系统面临的挑战与解决方案
01 嵌入式系统概述
定义与特点
定义
嵌入式系统是一种专用的计算机系统 ，主要用于控制、监视或帮助操作机 器设备。
特点
嵌入式系统在智能家居控制系统中发 挥着核心作用，通过嵌入式处理器和 相关硬件设备，实现对家庭设备的控 制和管理。
智能家居控制系统可以实现的功能包 括：远程控制、定时控制、语音控制 等，为家庭生活带来便利和舒适。
工业自动化控制系统
工业自动化控制系统是嵌入式系统的另一个重要应用领域，通过嵌入式系统技术， 可以实现生产过程的自动化和智能化。
调研市场需求
了解行业发展趋势和市场需求，为系统设计提供参考 和依据。
制定开发计划
根据需求分析结果，制定详细的开发计划，包括时间 安排、人员分工、资源需求等。
系统设计
硬件设计
根据系统需求，设计合适的硬件架构，包括 处理器、存储器、接口电路等。
软件设计
设计嵌入式系统的软件架构，包括操作系统、 中间件和应用软件等。
01
02
03
系统集成
将硬件和软件集成在一起， 形成完整的嵌入式系统。
嵌入式资料PPT课件
C语言
适用于需要面向对象编程 的应用场景，如GUI开发、 游戏机等。
Python语言
适用于需要快速原型开发 或脚本编程的应用场景。
嵌入式软件设计模式
单片机程序架构
适用于资源受限的微控制器，如8051系列。
ARM Cortex-M系列MCU程序架构
适用于ARM Cortex-M系列MCU，如STM32。
软件设计
根据系统需求和总体设计，设计 软件模块和接口，确定软件架构。
系统实现与测试
编码实现
按照设计要求，编写代 码并实现系统功能。
单元测试
对每个模块进行测试， 确保模块功能正常。
集成测试
将所有模块集成在一起 进行测试，确保系统整
体功能正常。
系统测试
对整个系统进行测试， 确保系统满足需求规格
说明书的要求。
系统部署与维护
系统部署
将系统安装到实际运行环境中，并进 行配置和调试。
系统维护
对系统进行日常维护和升级，确保系 统稳定运行。
05
嵌入式系统应用案例
智能家居系统
智能家居系统
01
通过嵌入式系统技术，将家中的各种设备连接到互联网，实现
智能化控制和管理。
智能家居系统的功能
02
包括远程控制、语音控制、自动化控制等，提高家庭生活的便
传感器和执行器是嵌入式系统 的关键组成部分，用于实现系
统的感知和控制功能。
选择合适的传感器和执行器需 要考虑应用场景、性能要求和
成本等因素。
嵌入式硬件开发工具
嵌入式硬件开发工具包括原理图 设计软件、PCB设计软件、仿真
软件等。
这些工具可以帮助开发人员快速 设计、仿真和调试嵌入式硬件系
《嵌入式系统与应》课件
02
调试工具
调试工具用于在嵌入式系统开发过程 中进行程序调试和问题定位。常见的 调试工具包括JTAG调试器和串口调试 器等。
03
版本控制系统
版本控制系统用于管理嵌入式系统开 发过程中的代码版本，方便多人协作 开发和代码回溯。常见的版本控制系 统有Git和SVN等。
嵌入式软件设计方法
模块化设计
将嵌入式软件划分为多个模块，每个模块具有明确的功能和接口， 便于软件的开发、维护和升级。
微处理器
微处理器概述
微处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指 令和处理数据。
微处理器性能指标
处理速度、功耗、集成度等，这些指标直接 影响嵌入式系统的性能。
常见微处理器类型
ARM、MIPS、PowerPC等，这些微处理器 广泛应用于嵌入式系统。
微处理器的选择
根据应用需求选择合适的微处理器，考虑性 能、功耗、成本等因素。
存储器
存储器概述
存储器是嵌入式系统中用于存储数据 和程序的硬件设备。
常见存储器类型
RAM、ROM、Flash等，这些存储 器在嵌入式系统中广泛应用。
存储器性能指标
存储容量、读写速度、功耗等，这些 指标影响嵌入式系统的性能和稳定性 。
存储器的选择
根据应用需求选择合适的存储器，考 虑性能、功耗、成本等因素。
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REPORTING
嵌入式系统的发展趋势与挑战
01
嵌入式系统将向更小、更轻、更低功耗的方向发展 ，满足各种便携式设备和穿戴式设备的需求。
02
嵌入式系统将与云计算、大数据等技术深度融合， 实现更高效的数据处理和分析能力。
03
嵌入式系统的发展面临安全性和可靠性的挑战，需 要加强安全防护和可靠性设计。
《嵌入式系统及应》课件
全面测试，确保满足用户
需求。
系统部署与维护
系统部署
将系统安装到实际运行环境中，并进行必要的 配置和优化。
系统维护
定期对系统进行检查、维护和升级，确保系统 稳定运行。
技术支持与故障排除
为用户提供技术支持，及时处理系统运行中出现的各种问题。
05
嵌入式系统的应用实例
智能家居系统
智能家居系统是嵌入式系统的典型应用之一，通过将各种家电设备、照明、门窗、 环境监测等子系统集成在一个平台上，实现智能化控制和管理。
任务调度
嵌入式操作系统能够 根据任务优先级进行 任务调度，确保高优 先级任务能够及时得 到处理。
设备驱动
嵌入式操作系统提供 设备驱动程序，用于 与硬件设备进行交互 。
嵌入式中间件
数据传输
嵌入式中间件提供数据传输功能，实 现不同设备或系统之间的数据交换和
通信。
消息队列
嵌入式中间件提供消息队列机制，用 于在不同设备或系统之间传递消息。
析仪等。
嵌入式系统在医疗电子设备中发挥着重 要作用，通过高性能的处理器和各种传 感器，实现对病人生命体征的实时监测 和数据分析，为医生提供准确的诊断依
据。
医疗电子设备需要具备高精度、高可靠 性和低功耗等特点，因此对嵌入式系统
的性能和可靠性要求较高。
汽车电子系统
汽车电子系统是嵌入式系统的 又一应用领域，主要用于汽车 发动机控制、车身控制、安全
数据处理
应用软件负责对数据进行处理和分析，满 足用户需求。
业务逻辑
应用软件包含业务逻辑，用于实现具体的 业务功能。
系统软件
系统引导程序
系统软件包含引导程序， 用于初始化硬件设备和加 载操作系统。
网络协议栈
需求。
系统部署与维护
系统部署
将系统安装到实际运行环境中，并进行必要的 配置和优化。
系统维护
定期对系统进行检查、维护和升级，确保系统 稳定运行。
技术支持与故障排除
为用户提供技术支持，及时处理系统运行中出现的各种问题。
05
嵌入式系统的应用实例
智能家居系统
智能家居系统是嵌入式系统的典型应用之一，通过将各种家电设备、照明、门窗、 环境监测等子系统集成在一个平台上，实现智能化控制和管理。
任务调度
嵌入式操作系统能够 根据任务优先级进行 任务调度，确保高优 先级任务能够及时得 到处理。
设备驱动
嵌入式操作系统提供 设备驱动程序，用于 与硬件设备进行交互 。
嵌入式中间件
数据传输
嵌入式中间件提供数据传输功能，实 现不同设备或系统之间的数据交换和
通信。
消息队列
嵌入式中间件提供消息队列机制，用 于在不同设备或系统之间传递消息。
析仪等。
嵌入式系统在医疗电子设备中发挥着重 要作用，通过高性能的处理器和各种传 感器，实现对病人生命体征的实时监测 和数据分析，为医生提供准确的诊断依
据。
医疗电子设备需要具备高精度、高可靠 性和低功耗等特点，因此对嵌入式系统
的性能和可靠性要求较高。
汽车电子系统
汽车电子系统是嵌入式系统的 又一应用领域，主要用于汽车 发动机控制、车身控制、安全
数据处理
应用软件负责对数据进行处理和分析，满 足用户需求。
业务逻辑
应用软件包含业务逻辑，用于实现具体的 业务功能。
系统软件
系统引导程序
系统软件包含引导程序， 用于初始化硬件设备和加 载操作系统。
网络协议栈
第一章嵌入式系统概况.ppt
一般包括有 ：嵌入式处理器; 存储器; I/O系统和外设。
32
嵌入式系统的硬件基本组成
33
嵌入式系统组成原理架构
34
2）嵌入式系统的软件系统
包括 ： 操作系统、应用软件、驱动层软件与 引导程序。
(1)操作系统功能简介 操作系统层包含嵌入式内核、嵌入式TCP/IP网
络系统、嵌入式文件系统、嵌入式GUI系统和电源 管理等部分。其中嵌入式内核是基础和必备的部分， 其他部分要根据嵌入式系统的需要来确定。
25
（3）精简系统内核、算法，设备实现小 尺寸、微功耗和低成本
为满足这种特性，要求嵌入式产品 设计者相应降低处理器的性能，限制内存 容量和复用接口芯片。这就相应提高了对 嵌入式软件设计技术要求。
26
（4）提供精巧的多媒体人机界面
嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受，重要 因素之一是它们与使用者之间的亲和利，自然的人 机交互界面，如司机操纵高度自动化的汽车主要还 是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。人们与信 息终端交互要求以GUI屏幕为中心的多媒体界面。 手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及 彩色图形、图像已取得初步成效。目前一些先进的 PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发 布，但离掌式语言、同声翻译还有很大距离。
寸、微功耗和低成本； 提供精巧的多媒体人机界面；
23
（1）支持开发的工具和操作系统
软件系统开发工具和软件包 采用实时多任务编程技术 交叉开发工具技术 简化应用程序设计 保障软件质量 缩短开发周期
24
（2）联网成为必然趋势
为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求， 要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外 部联网要求，嵌入设备必需配有通信接口,相应需 要TCP/IP协议簇软件支持。由于家用电器相互关联 (如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终 端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求， 新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、 Bluetooth或IrDA通信接口，同时也需要提供相应 的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持 应用软件的特定编程模式，如Web或无线Web编程模 式，还需要相应的浏览器，如HTML、WML等。
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嵌入式系统的硬件基本组成
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嵌入式系统组成原理架构
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2）嵌入式系统的软件系统
包括 ： 操作系统、应用软件、驱动层软件与 引导程序。
(1)操作系统功能简介 操作系统层包含嵌入式内核、嵌入式TCP/IP网
络系统、嵌入式文件系统、嵌入式GUI系统和电源 管理等部分。其中嵌入式内核是基础和必备的部分， 其他部分要根据嵌入式系统的需要来确定。
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（3）精简系统内核、算法，设备实现小 尺寸、微功耗和低成本
为满足这种特性，要求嵌入式产品 设计者相应降低处理器的性能，限制内存 容量和复用接口芯片。这就相应提高了对 嵌入式软件设计技术要求。
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（4）提供精巧的多媒体人机界面
嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受，重要 因素之一是它们与使用者之间的亲和利，自然的人 机交互界面，如司机操纵高度自动化的汽车主要还 是通过习惯的方向盘、脚踏板和操纵杆。人们与信 息终端交互要求以GUI屏幕为中心的多媒体界面。 手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及 彩色图形、图像已取得初步成效。目前一些先进的 PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发 布，但离掌式语言、同声翻译还有很大距离。
寸、微功耗和低成本； 提供精巧的多媒体人机界面；
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（1）支持开发的工具和操作系统
软件系统开发工具和软件包 采用实时多任务编程技术 交叉开发工具技术 简化应用程序设计 保障软件质量 缩短开发周期
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（2）联网成为必然趋势
为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求， 要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外 部联网要求，嵌入设备必需配有通信接口,相应需 要TCP/IP协议簇软件支持。由于家用电器相互关联 (如防盗报警、灯光能源控制、影视设备和信息终 端交换信息)及实验现场仪器的协调工作等要求， 新一代嵌入式设备还需具备IEEE1394、USB、CAN、 Bluetooth或IrDA通信接口，同时也需要提供相应 的通信组网协议软件和物理层驱动软件。为了支持 应用软件的特定编程模式，如Web或无线Web编程模 式，还需要相应的浏览器，如HTML、WML等。
(ppt版)嵌入式系统技术的发展及未来概述
通用计算机系统
计算机专业领域集中精力开展通用计算机系统的软、硬件技术， 不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速(xùn sù)从286、386、 486到奔腾系列；操作系统那么迅速(xùn sù)扩张计算机基于高速海 量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。
第六页，共四十六页。
第十三页，共四十六页。
(3) 嵌入式DSP处理器
( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP)
DSP 处理器对系统结构和指令进行了
特殊设计(shèjì),使其适合于执行DSP算法, 编译效率较高,指令执行速度也较高。在数 字滤波、FFT、谱分析等方面,DSP算法正 在大量进入嵌入式领域,DSP 应用正从在 通用单片机中以普通指令实现DSP功能, 过渡到采用嵌入式DSP处理器。
第二十二页，共四十六页。
嵌入式系统工业是专用计算机工业,其目的就是要把一切 变得更简单、更方便、更普遍(pǔbiàn)、更适用;
通用计算机的开展变为功能电脑,普遍进入社会,嵌 入式计算机开展的目标是专用电脑,实现“普遍化计算〞, 因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因 〞。
第二十三页，共四十六页。
嵌入式计算机技术的应用已影响到我们(wǒ men)生活的方方 面面, 几乎无处不在, 我们(wǒ men)的移动 、家用电器、汽车 等无不有它的踪影。嵌入式技术将使日常使用的设备具有智能, 使它们具备学习与记忆的能力, 能够按照使用者的喜好及所处 的环境做出答复。
嵌入式控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方 便等许多优点, 应用已深入到工业、农业、教育、国防以及日 常生活等各个领域, 对各行各业产品更新换代、加速自动化进 程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。如果说推 动数字革命的动力最早是大型机, 第二波动力是PC 机, 那么嵌 入式技术便是推动数字革命的第三波动力。
计算机专业领域集中精力开展通用计算机系统的软、硬件技术， 不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速(xùn sù)从286、386、 486到奔腾系列；操作系统那么迅速(xùn sù)扩张计算机基于高速海 量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。
第六页，共四十六页。
第十三页，共四十六页。
(3) 嵌入式DSP处理器
( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP)
DSP 处理器对系统结构和指令进行了
特殊设计(shèjì),使其适合于执行DSP算法, 编译效率较高,指令执行速度也较高。在数 字滤波、FFT、谱分析等方面,DSP算法正 在大量进入嵌入式领域,DSP 应用正从在 通用单片机中以普通指令实现DSP功能, 过渡到采用嵌入式DSP处理器。
第二十二页，共四十六页。
嵌入式系统工业是专用计算机工业,其目的就是要把一切 变得更简单、更方便、更普遍(pǔbiàn)、更适用;
通用计算机的开展变为功能电脑,普遍进入社会,嵌 入式计算机开展的目标是专用电脑,实现“普遍化计算〞, 因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因 〞。
第二十三页，共四十六页。
嵌入式计算机技术的应用已影响到我们(wǒ men)生活的方方 面面, 几乎无处不在, 我们(wǒ men)的移动 、家用电器、汽车 等无不有它的踪影。嵌入式技术将使日常使用的设备具有智能, 使它们具备学习与记忆的能力, 能够按照使用者的喜好及所处 的环境做出答复。
嵌入式控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方 便等许多优点, 应用已深入到工业、农业、教育、国防以及日 常生活等各个领域, 对各行各业产品更新换代、加速自动化进 程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。如果说推 动数字革命的动力最早是大型机, 第二波动力是PC 机, 那么嵌 入式技术便是推动数字革命的第三波动力。
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