嵌入式开发简介29页PPT
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《嵌入式开发》课件
分类：嵌入式网 络通信技术可以 分为有线网络通 信和无线网络通 信两大类。
有线网络通信： 包括以太网、 USB、串行通信 等，可以实现嵌 入式系统与外部 网络的高速、稳 定、可靠的数据 传输。
无线网络通信： 包括Wi-Fi、蓝 牙、ZigBee等， 可以实现嵌入式 系统与外部网络 的低功耗、远距 离、灵活的数据 传输。
优化方法：对操作 系统进行裁剪和优 化，提高系统性能
移植与优化工具： 使用嵌入式操作系 统移植工具，如 Yo c t o 、 Buildroot等
移植与优化效果： 提高系统稳定性、 降低功耗、提高性 能，满足实际应用 需求。
06
嵌入式网络通信技术
嵌入式网络通信技术的概述与分类
概述：嵌入式网 络通信技术是嵌 入式系统与网络 通信技术相结合 的产物，可以实 现嵌入式系统与 外部网络的互联 互通。
04
嵌入式软件开发基础
嵌入式软件开发流程
需求分析：明确系统需求，确定功能、 性能、接口等要求
系统设计：进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件和软件设计，包括 芯片选型、电路设计、软件架构设计等
编码实现：编写源代码，进行单元测试 和集成测试
测试验证：进行系统测试和性能测试， 确保系统稳定可靠
发布部署：将系统部署到目标设备上， 进行现场调试和优化
嵌入式系统的应用领域
工业控制：如自动化生产线、机器人等
医疗设备：如医疗仪器、医疗机器人等
智能家居：如智能家电、智能安防等
汽车电子：如车载导航、汽车电子控制单 元等
消费电子：如智能手机、平板电脑等 航空航天：如卫星、航天器等
03
嵌入式硬件平台
ARM处理器架构
ARM处理器架构是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构 ARM处理器架构的特点是低功耗、高性能、低成本 ARM处理器架构的应用领域包括智能手机、平板电脑、物联网设备等 ARM处理器架构的发展趋势是向高性能、低功耗、高集成度方向发展
最新嵌入式系统简介嵌入式系统的组成嵌入式系统开发流程ppt课件PPT课件
• ROM仿真器 • JTAG仿真器 • 逻辑分析器
• 需求管理工具
• 示波器
• DSP开发工具
• 器件驱动器开发工具
• 软硬件协同验证工具
9.3 嵌入式系统开发流程
1 嵌入式软件开发的特点
▪ 嵌入式系统与通用计算机系统的差别：
– 人机交互界面 – 有限的功能
– 时间关键性和稳定性
▪ 嵌入式软件开发的特点：
嵌入式微控制器EMCU
• 嵌入式微控制器又称为单片机，它将CPU、存 储器（少量的RAM、ROM或两者都有）和其 它外设接口封装在同一片集成电路里。
• 嵌入式微控制器制造商：摩托罗拉、英特尔、 英飞凌科技、 Atmel、日立、NEC、三菱、 东芝、松下、Microchip、富士、飞利浦、德 州仪器、三星、三洋、索尼、Oki、凌阳科技 等。
9.1 嵌入式系统简介
• 广义上讲，凡是带有微处理器的专用软硬 件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片
机和DSP系统。这些系统在完成较为单一 的专业功能时具有简洁高效的特点。但由 于他们没有操作系统，管理系统硬件和软 件的能力有限，在实现复杂多任务功能时， 往往困难重重，甚至无法实现 • 从狭义上讲，那些使用嵌入式微处理器构 成独立系统，具有自己操作系统，具有特 定功能，用于特定场合的专用软硬件系统 称为嵌入式系统。
▪ 嵌入式软件开发的特点：
–引入任务设计方法 –需要固化程序 –软件开发难度大
➢ 嵌入式应用软件对实时性、稳定性、可靠性、 抗干扰性等性能的要求都比通用软件的要求 更为严格和苛刻。
2.2 嵌入式系统开发的流程
嵌入式软件的开发流程与通用软件的开发流程 大同小异，但开发所使用的设计方法具有嵌入式 开发的特点。整个开发流程可分为：
嵌入式基础与开发环境PPT课件
• 调试器运行在宿主机，但被调试的进程却是运行 在目标板。
• 调试器和被调试进程通过串口或者网络进行通信， 调试器可以控制、访问被调试进程，读取被调试 进程的当前状态，并能够改变被调试进程的运行 状态。
• 需要移植 • 由于嵌入式系统是一个软硬件定制的系统，硬件平台各不相同，软件设计需要根据不同的硬件设备来 添加或修改相应的代码，这就是移植。
第3页/共35页
嵌入式linux软件开发
• 在一个硬件平台上设计一个基于linux的软件系统，需要的工作可以分为以下三部分： • Bootloader设计 • Linux内核的定制移植，驱动程序的开发 • 应用程序的设计
第20页/共35页
远程访问目标板
• minicom的使用 • 设置波特率 按“ E ”键进入设置“ bps/par/Bits ”（波特率）界面。再按“ I ”以设置 波特率为 115200。
第21页/共35页
远程访问目标板
• minicom的使用 • 设置无流控制 按回车退回到上一级菜单，按“F”键设置“ Hardware Flow Control ”为 “ NO ”，其他选项使用缺省值。
远程访问目标板
• minicom的使用 • minicom 的设置 ：sudo minicom -s
第19页/共35页
远程访问目标板
• minicom的使用 • 选择串口 选择菜单中的“ Serial port setup ”，按回车，进入如下图所示界面。按 “ A ”以设置“ Serial Device ”（串口 1 -> /dev/ttyS0 ，串口2 -> /dev/ttyS1，usb转串口/dev/ttyUSB0)
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嵌入式Linux开发环境
• 调试器和被调试进程通过串口或者网络进行通信， 调试器可以控制、访问被调试进程，读取被调试 进程的当前状态，并能够改变被调试进程的运行 状态。
• 需要移植 • 由于嵌入式系统是一个软硬件定制的系统，硬件平台各不相同，软件设计需要根据不同的硬件设备来 添加或修改相应的代码，这就是移植。
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嵌入式linux软件开发
• 在一个硬件平台上设计一个基于linux的软件系统，需要的工作可以分为以下三部分： • Bootloader设计 • Linux内核的定制移植，驱动程序的开发 • 应用程序的设计
第20页/共35页
远程访问目标板
• minicom的使用 • 设置波特率 按“ E ”键进入设置“ bps/par/Bits ”（波特率）界面。再按“ I ”以设置 波特率为 115200。
第21页/共35页
远程访问目标板
• minicom的使用 • 设置无流控制 按回车退回到上一级菜单，按“F”键设置“ Hardware Flow Control ”为 “ NO ”，其他选项使用缺省值。
远程访问目标板
• minicom的使用 • minicom 的设置 ：sudo minicom -s
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远程访问目标板
• minicom的使用 • 选择串口 选择菜单中的“ Serial port setup ”，按回车，进入如下图所示界面。按 “ A ”以设置“ Serial Device ”（串口 1 -> /dev/ttyS0 ，串口2 -> /dev/ttyS1，usb转串口/dev/ttyUSB0)
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嵌入式Linux开发环境
《嵌入式软件开发》课件
VxWorks
VxWorks是一种实时操作系统，广泛应用于航空航天、军事等领域。 它具有高度的可靠性和实时性，能够满足严苛的实时任务需求。
03
Android
Android是一种基于Linux的开源操作系统，主要用于移动设备。由于
其开放性和丰富的应用生态，Android也被广泛应用于嵌入式领域，如
智能家居、物联网设备等。
数据加密、数据备份与恢复
数据安全与隐私保护问题是嵌入式软 件开发中不可忽视的问题之一。由于 嵌入式系统通常涉及到敏感数据和隐 私信息，如果程序中存在数据泄露或 数据损坏问题，会导致严重的信息安 全和隐私侵犯问题。
解决方案： 对敏感数据进行加密处理 ，使用数据备份与恢复机制，确保数 据的完整性和安全性。同时加强用户 隐私保护意识，避免敏感信息的泄露 和滥用。
时钟管理问题
时钟不准确、时钟同步
时钟管理问题也是嵌入式软件开发中常见的问题之一。由于嵌入式系统 的时钟资源有限，如果程序中存在时钟不准确或时钟同步问题，会导致
系统时间错误或数据采集错误。
解决方案： 使用高精度时钟源，优化时钟配置，实现时钟同步和校准， 确保系统时间的准确性。
多任务并发问题
01
任务优先级、任务同步
外设接口
用于连接外部设备，扩展嵌入 式系统的功能。
嵌入式系统的软件架构
操作系统
负责资源管理和任务调度，提供系统服务。
驱动程序
用于管理硬件设备，实现与操作系统的通信 。
应用程序
实现特定功能的软件，直接与硬件交互。
嵌入式中间件
提供跨平台的通信和数据交换服务。
嵌入式软件开发工具与环境
IDE（集成开发环境）
《嵌入式软件开发》PPT课 件
VxWorks是一种实时操作系统，广泛应用于航空航天、军事等领域。 它具有高度的可靠性和实时性，能够满足严苛的实时任务需求。
03
Android
Android是一种基于Linux的开源操作系统，主要用于移动设备。由于
其开放性和丰富的应用生态，Android也被广泛应用于嵌入式领域，如
智能家居、物联网设备等。
数据加密、数据备份与恢复
数据安全与隐私保护问题是嵌入式软 件开发中不可忽视的问题之一。由于 嵌入式系统通常涉及到敏感数据和隐 私信息，如果程序中存在数据泄露或 数据损坏问题，会导致严重的信息安 全和隐私侵犯问题。
解决方案： 对敏感数据进行加密处理 ，使用数据备份与恢复机制，确保数 据的完整性和安全性。同时加强用户 隐私保护意识，避免敏感信息的泄露 和滥用。
时钟管理问题
时钟不准确、时钟同步
时钟管理问题也是嵌入式软件开发中常见的问题之一。由于嵌入式系统 的时钟资源有限，如果程序中存在时钟不准确或时钟同步问题，会导致
系统时间错误或数据采集错误。
解决方案： 使用高精度时钟源，优化时钟配置，实现时钟同步和校准， 确保系统时间的准确性。
多任务并发问题
01
任务优先级、任务同步
外设接口
用于连接外部设备，扩展嵌入 式系统的功能。
嵌入式系统的软件架构
操作系统
负责资源管理和任务调度，提供系统服务。
驱动程序
用于管理硬件设备，实现与操作系统的通信 。
应用程序
实现特定功能的软件，直接与硬件交互。
嵌入式中间件
提供跨平台的通信和数据交换服务。
嵌入式软件开发工具与环境
IDE（集成开发环境）
《嵌入式软件开发》PPT课 件
嵌入式系统开发入门 ppt课件
国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。
ppt课件 21
3-1 嵌入式操作系统分类
免费型
Linux：开放源码；内核小，效率高；易裁减；支持多种 CPU和硬件平台；众多的开发工具；强大的技术支持； 强大的网络功能；图像处理、文件管理、多任务支持。 μC/OS：源码公开；可移植，C+汇编；可固化，成为产 品的一部分；可剪裁；占先式，总是运行就绪条件下 优先级最高的任务；多任务，8+56；可确定性，执行 时间可知；任务栈；系统服务；中断管理，255层嵌套； 稳定性与可靠性。
ppt课件
8
2-3 MIPS
Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages 一种处理器内核的标准，由MIPS技术公 司开发。 MIPS技术公司是一家设计制造高性能、 高档次的嵌入式32位、64位处理器的厂 商。机顶盒设备、视频游戏机、Cisco路 由器、激光打印机。
ppt课件 20
3 嵌入式操作系统
(1)可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。 (2)强实时性。EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。 (3)统一的接口。提供各种设备驱动接入. (4)操作方便、简单、提供友好的图形GUI，图形界面，追求易学易用. (5)提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其它协议，为各种移动计算设 备预留接口. (6)强稳定性，弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干 预，这就要负责系统管理的EOS臭有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用 户接日一般不提供操作命令，它通过系统调用命令向用户程序提供服务。 (7)固化代码。在嵌入系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式 系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌入 式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸，而用各种内存文件系 统. (8)更好的硬件适应性，也就是良好的移植性.
ppt课件 21
3-1 嵌入式操作系统分类
免费型
Linux：开放源码；内核小，效率高；易裁减；支持多种 CPU和硬件平台；众多的开发工具；强大的技术支持； 强大的网络功能；图像处理、文件管理、多任务支持。 μC/OS：源码公开；可移植，C+汇编；可固化，成为产 品的一部分；可剪裁；占先式，总是运行就绪条件下 优先级最高的任务；多任务，8+56；可确定性，执行 时间可知；任务栈；系统服务；中断管理，255层嵌套； 稳定性与可靠性。
ppt课件
8
2-3 MIPS
Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages 一种处理器内核的标准，由MIPS技术公 司开发。 MIPS技术公司是一家设计制造高性能、 高档次的嵌入式32位、64位处理器的厂 商。机顶盒设备、视频游戏机、Cisco路 由器、激光打印机。
ppt课件 20
3 嵌入式操作系统
(1)可装卸性。开放性、可伸缩性的体系结构。 (2)强实时性。EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。 (3)统一的接口。提供各种设备驱动接入. (4)操作方便、简单、提供友好的图形GUI，图形界面，追求易学易用. (5)提供强大的网络功能，支持TCP/IP协议及其它协议，为各种移动计算设 备预留接口. (6)强稳定性，弱交互性。嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干 预，这就要负责系统管理的EOS臭有较强的稳定性。嵌入式操作系统的用 户接日一般不提供操作命令，它通过系统调用命令向用户程序提供服务。 (7)固化代码。在嵌入系统中，嵌入式操作系统和应用软件被固化在嵌入式 系统计算机的ROM中。辅助存储器在嵌入式系统中很少使用，因此，嵌入 式操作系统的文件管理功能应该能够很容易地拆卸，而用各种内存文件系 统. (8)更好的硬件适应性，也就是良好的移植性.
嵌入式开发课件.ppt
数据总线 序 / 数 据
地址总线 存 储
器
嵌入式系统开发及应用
2．哈佛（Harvard）
结构
哈佛结构的主要特点是
将程序和数据存储在不同的 存储空间中，即程序存储器
数据总线
程
和数据存储器是两个相互独
序
立的存储器，每个存储器独 立编址、独立访问。系统中
存
具有程序的数据总线与地址 总线，数据的数据总线与地 址总线。这种分离的程序总
大概有20%的比较简单的指令被反复使用。 • 精简指令集（Reduced Instruction Set Computer，RISC）体系
优先选取使用频率最高的、很有用但不复杂 的指令，避免使用复杂指令；固定指令长度，减 少指令格式和寻址方式种类。
嵌入式系统开发及应用
1.2.3 流水线技术
指令流水线是将一条指令分解成m个子过程，
嵌入式系统开发及应用
1.3.3 嵌入式DSP处理器
嵌入式DSP处理器（Digital Signal Processor，DSP）是专门用于信号处理方面的 处理器，芯片内部采用程序和数据分开存储和 传输的哈佛结构，具有专门硬件乘法器，采用 流水线操作，提供特殊的DSP指令，可用来快速 地实现各种数字信号处理算法，使其处理速度 比最快的CPU还快10---50倍。
目前主流的32位嵌入式微处理器系列主 要有ARM系列等。
ARM（Advanced RISC Machine）公司的 微处理器体系结构目前被公认为是嵌入式应用 领域领先的32位嵌入式RISC微处理器结构。
目前，70%的移动电话、手持PC采用了ARM处理器，许多芯片厂商都是ARM的授权用户，如Intel、 Samsung、TI等公司。
嵌入式系统开发及应用
嵌入式入门(设计与实例开发)PPT课件
分析嵌入式系统的各种故障模式 及其影响，为可靠性设计和改进 提供依据。
可靠性框图
02
03
故障树分析(FTA)
通过可靠性框图分析嵌入式系统 的可靠性结构，确定关键件和冗 余件。
通过故障树分析找出导致系统故 障的原因和最小割集，评估系统 的可靠性和安全性。
06
嵌入式系统应用案例分 析
智能家居系统案例分析
开源硬件与软件
开源硬件和软件的发展 为嵌入式系统的设计和 开发提供了更多选择和
灵活性。
02
嵌入式硬件设计
ARM处理器
ARM处理器是一种流行的嵌入式处理器架构，广泛应用于各种嵌入式系 统。
ARM处理器具有低功耗、高性能的特点，适用于各种应用场景，如智能 家居、工业控制等。
ARM处理器的选择需要根据具体应用需求来决定，如ARM Cortex-M系 列适用于微控制器应用，ARM Cortex-A系列适用于智能手机、平板电 脑等应用。
工业控制系统发展前景
探讨工业控制系统的发展趋势和未来发展方向。
医疗电子设备案例分析
医疗电子设备概述
医疗电子设备是指用于医疗领域的电子设备， 如监护仪、超声波诊断仪等。
医疗电子设备优势
分析医疗电子设备的优势，如高精度、高可 靠性、实时监测等。
医疗电子设备案例
介绍医疗电子设备的具体应用案例，如远程 医疗监护系统等。
FPGA芯片
FPGA芯片是一种可编程逻辑器件，可以通过编程 实现各种数字逻辑功能。
FPGA芯片具有高度的灵活性，可以根据实际需求 进行定制，实现各种复杂的数字逻辑功能。
FPGA芯片广泛应用于通信、图像处理、雷达等领 域，可以大大提高系统的性能和可靠性。
嵌入式微控制器
可靠性框图
02
03
故障树分析(FTA)
通过可靠性框图分析嵌入式系统 的可靠性结构，确定关键件和冗 余件。
通过故障树分析找出导致系统故 障的原因和最小割集，评估系统 的可靠性和安全性。
06
嵌入式系统应用案例分 析
智能家居系统案例分析
开源硬件与软件
开源硬件和软件的发展 为嵌入式系统的设计和 开发提供了更多选择和
灵活性。
02
嵌入式硬件设计
ARM处理器
ARM处理器是一种流行的嵌入式处理器架构，广泛应用于各种嵌入式系 统。
ARM处理器具有低功耗、高性能的特点，适用于各种应用场景，如智能 家居、工业控制等。
ARM处理器的选择需要根据具体应用需求来决定，如ARM Cortex-M系 列适用于微控制器应用，ARM Cortex-A系列适用于智能手机、平板电 脑等应用。
工业控制系统发展前景
探讨工业控制系统的发展趋势和未来发展方向。
医疗电子设备案例分析
医疗电子设备概述
医疗电子设备是指用于医疗领域的电子设备， 如监护仪、超声波诊断仪等。
医疗电子设备优势
分析医疗电子设备的优势，如高精度、高可 靠性、实时监测等。
医疗电子设备案例
介绍医疗电子设备的具体应用案例，如远程 医疗监护系统等。
FPGA芯片
FPGA芯片是一种可编程逻辑器件，可以通过编程 实现各种数字逻辑功能。
FPGA芯片具有高度的灵活性，可以根据实际需求 进行定制，实现各种复杂的数字逻辑功能。
FPGA芯片广泛应用于通信、图像处理、雷达等领 域，可以大大提高系统的性能和可靠性。
嵌入式微控制器
嵌入式课件(ppt)
1.1 嵌入式系统简介
嵌入式系统已经广泛应用于各个科技领域和日常生活的每个角落，由于其本 身的特性，使得我们很难发现它的存在。甚至一些从事嵌入式系统开发的科技人 员也只知单片机，不知道嵌入式系统。本节从嵌入式系统的定义开始，阐述嵌入 式系统的含义、特点等，以使读者加深对嵌入式系统的理解。
§1.1.1 嵌入式系统的定义 §1.1.2 嵌入式系统的组成 §1.1.3 嵌入式系统的特点 §1.1.4 嵌入式系统的应用 §1.1.5 嵌入式系统的发展
由上述可以看出，嵌入式系统是一个外延极广的概念，凡是与产品结合在一起的、 具有嵌入式系统特点的系统都可以称为嵌入式系统。
第1章 嵌入式系统设计基础
4
嵌入式系统的组成
嵌入式系统一般有3个主要的组成部分： 硬件。图1.1给出了嵌入式系统的硬件组成。其中，处理器是系统的运算核心； 存储器（ROM、RAM）用来保存可执行代码，以及中间结果；输入输出设备完成 与系统外部的信息交换；其他部分辅助系统完成功能。 应用软件。应用软件是完成系统功能的主要软件，它可以由单独的一个任务来 实现，也可以由多个并行的任务来实现。 实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）。该系统用来管理应 用软件，并提供一种机制，使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要 求。
由于对嵌入式系统含义的理解因人而异，所以不同的书籍对嵌入式系统的定义也 不尽相同。下面给出了一些文献中对嵌入式系统的定义：
“Computer as Components – Principles of Embedded Computing System Design”一书的作者Wayne Wolf认为：“什么是嵌入式计算系统？如果不严格地定 义，它是任何一个包含可编程计算机的设备，但是它本身却不是一个通用计算机。”
嵌入式系统已经广泛应用于各个科技领域和日常生活的每个角落，由于其本 身的特性，使得我们很难发现它的存在。甚至一些从事嵌入式系统开发的科技人 员也只知单片机，不知道嵌入式系统。本节从嵌入式系统的定义开始，阐述嵌入 式系统的含义、特点等，以使读者加深对嵌入式系统的理解。
§1.1.1 嵌入式系统的定义 §1.1.2 嵌入式系统的组成 §1.1.3 嵌入式系统的特点 §1.1.4 嵌入式系统的应用 §1.1.5 嵌入式系统的发展
由上述可以看出，嵌入式系统是一个外延极广的概念，凡是与产品结合在一起的、 具有嵌入式系统特点的系统都可以称为嵌入式系统。
第1章 嵌入式系统设计基础
4
嵌入式系统的组成
嵌入式系统一般有3个主要的组成部分： 硬件。图1.1给出了嵌入式系统的硬件组成。其中，处理器是系统的运算核心； 存储器（ROM、RAM）用来保存可执行代码，以及中间结果；输入输出设备完成 与系统外部的信息交换；其他部分辅助系统完成功能。 应用软件。应用软件是完成系统功能的主要软件，它可以由单独的一个任务来 实现，也可以由多个并行的任务来实现。 实时操作系统（Real-Time Operating System，RTOS）。该系统用来管理应 用软件，并提供一种机制，使得处理器分时地执行各个任务并完成一定的时限要 求。
由于对嵌入式系统含义的理解因人而异，所以不同的书籍对嵌入式系统的定义也 不尽相同。下面给出了一些文献中对嵌入式系统的定义：
“Computer as Components – Principles of Embedded Computing System Design”一书的作者Wayne Wolf认为：“什么是嵌入式计算系统？如果不严格地定 义，它是任何一个包含可编程计算机的设备，但是它本身却不是一个通用计算机。”
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
《嵌入式系统简介》PPT课件
业内分析，未来10年是国内机顶盒生产的黄金时 期，10年总量可望达到1～亿台，总产值在600～ 1500亿元人民币之间。
仅此一项，嵌入式软件开发商每年获得的授权收 入即可达到10～15亿元。
嵌入式技术将成为后PC时代的主宰
▪ 嵌入式技术成为当前微电子技术与计算 机技术中的一个重要分支。
使计算机的分类从以前的巨型机、大型机、小型 机、微机之分变为了通用计算机和嵌入式系统之 分。
实时多任务操作系统与分时多任 务操作系统
▪ 分时操作系统，软件的执行在时间上的要求 ，并不严格，时间上的错误，一般不会造成 灾难性的后果。
▪ 实时操作系统，虽然事件可能在无法预知的 时刻到达，但是软件上必须在事件发生时能 够在严格的时限内作出响应（系统响应时间 ），即使是在尖峰负荷下，也应如此，系统 时间响应的超时就意味着致命的失败。另外 ，实时操作系统的重要特点是具有系统的可 确定性，即系统能对运行情况的最好和最坏 等的情况能做出精确的估计。
SOC芯片已经成为提高移动通信、网络、信息家 电、高速计算、多媒体应用及军用电子系统性能 的核心器件。
何谓嵌入式系统
SPOC
用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上， 称作SOPC。可编程片上系统（SOPC）是一种特 殊的嵌入式系统：
首先它是片上系统（SOC），即由单个芯片完成 整个系统的主要逻辑功能；
▪ 大部分为单周期指令 ▪ 条件执行 ▪ Load/Store
• 流水线结构
▪ ARM7：3级流水线 ▪ ARM9：5级流水线
• 高性能、低功耗
ARM的特点（2）
▪ ARM微处理器的主要特点
• 支持JTAG调试
• 7种工作模式
▪ User :
用户模式，非特权
仅此一项，嵌入式软件开发商每年获得的授权收 入即可达到10～15亿元。
嵌入式技术将成为后PC时代的主宰
▪ 嵌入式技术成为当前微电子技术与计算 机技术中的一个重要分支。
使计算机的分类从以前的巨型机、大型机、小型 机、微机之分变为了通用计算机和嵌入式系统之 分。
实时多任务操作系统与分时多任 务操作系统
▪ 分时操作系统，软件的执行在时间上的要求 ，并不严格，时间上的错误，一般不会造成 灾难性的后果。
▪ 实时操作系统，虽然事件可能在无法预知的 时刻到达，但是软件上必须在事件发生时能 够在严格的时限内作出响应（系统响应时间 ），即使是在尖峰负荷下，也应如此，系统 时间响应的超时就意味着致命的失败。另外 ，实时操作系统的重要特点是具有系统的可 确定性，即系统能对运行情况的最好和最坏 等的情况能做出精确的估计。
SOC芯片已经成为提高移动通信、网络、信息家 电、高速计算、多媒体应用及军用电子系统性能 的核心器件。
何谓嵌入式系统
SPOC
用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上， 称作SOPC。可编程片上系统（SOPC）是一种特 殊的嵌入式系统：
首先它是片上系统（SOC），即由单个芯片完成 整个系统的主要逻辑功能；
▪ 大部分为单周期指令 ▪ 条件执行 ▪ Load/Store
• 流水线结构
▪ ARM7：3级流水线 ▪ ARM9：5级流水线
• 高性能、低功耗
ARM的特点（2）
▪ ARM微处理器的主要特点
• 支持JTAG调试
• 7种工作模式
▪ User :
用户模式，非特权
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。
嵌入式开发PPT课件
• 注意：电阻触摸屏的外层采用塑胶，太用力或使 用锐器触摸会划伤触摸屏，导致触摸屏 报废。
第6页/共36页5.6.2 用专用芯片的触摸屏控制接口ADS7843是TI公司生产的4线式电阻触摸屏转 换接口芯片，是具有同步串行接口的12位取样模 数转换器，ADS7843采用SSOP-16引脚封装形式。
还是静音模式
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感谢您的观看。
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6.5.1 PCI接口基本结构 PCI（外围设备互连）总线由Intel公司推
出的一种局部总线，是当前用于系统扩展最流行 的总线之一。
PCI定义了32位数据总线，可扩展为64位。 总线速度有33MHz和66MHz两种。改良的PCI系统 PCI-X，数据传输速度可达到64位＠133MHz。
PCI总线主板插槽的体积比ISA总线插槽小， 支持突发读写操作，支持即插即用 。
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白色PCI 黑色ISA
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7.2.1 CAN总线概述
CAN（Controller Area Network，控制 器局域网）是德国于1983年为汽车应用而开发 的一种现场总线，能支持分布式控制和实时控 制的串行通信网络。
• RS485：通信距离达上千米。二线连接可实现真 正的多点双向通信。485可以连接32个 设备。
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1.RS-485串行接口
• RS－485串行接口，以差分平衡方式传输信号，具有抗共模干扰的能力。 • 差分平衡方式:
利用双绞线上的电压差分信号（用一个数值来表示两个物理量之间的差异）传输数 据1和0。 • 共模干扰：两根导线分别与“地线”产生的干扰电压或电流。
第6页/共36页5.6.2 用专用芯片的触摸屏控制接口ADS7843是TI公司生产的4线式电阻触摸屏转 换接口芯片，是具有同步串行接口的12位取样模 数转换器，ADS7843采用SSOP-16引脚封装形式。
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6.5.1 PCI接口基本结构 PCI（外围设备互连）总线由Intel公司推
出的一种局部总线，是当前用于系统扩展最流行 的总线之一。
PCI定义了32位数据总线，可扩展为64位。 总线速度有33MHz和66MHz两种。改良的PCI系统 PCI-X，数据传输速度可达到64位＠133MHz。
PCI总线主板插槽的体积比ISA总线插槽小， 支持突发读写操作，支持即插即用 。
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白色PCI 黑色ISA
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7.2.1 CAN总线概述
CAN（Controller Area Network，控制 器局域网）是德国于1983年为汽车应用而开发 的一种现场总线，能支持分布式控制和实时控 制的串行通信网络。
• RS485：通信距离达上千米。二线连接可实现真 正的多点双向通信。485可以连接32个 设备。
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1.RS-485串行接口
• RS－485串行接口，以差分平衡方式传输信号，具有抗共模干扰的能力。 • 差分平衡方式:
利用双绞线上的电压差分信号（用一个数值来表示两个物理量之间的差异）传输数 据1和0。 • 共模干扰：两根导线分别与“地线”产生的干扰电压或电流。