开发与应用嵌入式系统开发基础
嵌入式系统及应用研究方向
嵌入式系统及应用研究方向嵌入式系统是指将计算机技术应用于各种终端设备中，通过嵌入的方式实现特定功能的计算机系统。
嵌入式系统广泛应用于家用电器、通信设备、医疗设备、交通工具等各个领域，并且随着科技的发展，嵌入式系统的研究方向也不断拓展。
以下是对嵌入式系统及应用研究方向的探讨。
一、嵌入式系统的基础研究方向：1. 硬件设计与控制：嵌入式系统的硬件设计是其基础，包括电路设计、片上系统设计、芯片设计等。
在硬件控制方面，研究人员不仅需要了解各种传感器、执行器等硬件设备的工作原理，还需考虑如何设计高效稳定的控制算法和电路设计，以实现设备的自动化控制。
2. 嵌入式操作系统与驱动开发：嵌入式系统通常需要使用专门的操作系统和驱动程序来管理和控制硬件设备。
研究方向主要包括操作系统的内核设计与实现、驱动程序的开发与优化，以及嵌入式操作系统与硬件设备的兼容性研究等。
3. 实时系统与软件可靠性：嵌入式系统中许多应用要求对系统的实时性能和可靠性有较高的要求。
研究方向主要包括实时任务调度算法的设计与优化、系统实时性能的测评与测试、软件工程与可靠性设计等。
4. 嵌入式软件开发：嵌入式软件开发是嵌入式系统的核心内容之一。
研究方向主要包括嵌入式软件架构设计、嵌入式编程语言和工具的研发、嵌入式软件测试与调试等。
5. 网络与通信技术在嵌入式系统中的应用：随着互联网的普及和物联网的兴起，嵌入式系统越来越多地与外界进行数据交互和通信。
研究方向主要包括网络协议的适配与性能优化、嵌入式系统的远程监控与管理、嵌入式系统的安全性与隐私保护等。
二、嵌入式系统的应用研究方向：1. 智能家居与物联网：智能家居是指通过嵌入式系统和物联网技术实现家庭设备的智能化管理和控制。
研究方向主要包括家庭设备的集成与互操作、智能家居系统的安全性与可靠性、以及智能家居与能源管理、健康监测等领域的结合等。
2. 智能交通与车联网：智能交通系统以及车联网是嵌入式系统的另一个重要应用领域。
嵌入式开发参考书籍
嵌入式开发参考书籍
1. 《嵌入式系统设计与应用》（作者，Raj Kamal），这本书涵盖了嵌入式系统的基础知识、硬件和软件设计、实时操作系统以及嵌入式系统的应用。
它适合初学者和有一定基础的读者，内容全面，易于理解。
2. 《嵌入式系统原理与实践》（作者，黄仁宇、李春光），该书介绍了嵌入式系统的基本原理、嵌入式处理器、嵌入式系统的软硬件设计等内容，结合了理论和实践，适合想要深入了解嵌入式系统的读者。
3. 《ARM Cortex-M权威指南》（作者，Joseph Yiu），这本书深入介绍了ARM Cortex-M处理器架构和编程技术，对于想要学习ARM架构的嵌入式开发人员来说是一本非常有用的参考书籍。
4. 《嵌入式C编程与应用》（作者，Colin Walls），该书介绍了嵌入式C编程的基础知识、实时操作系统、调试技术等内容，适合想要深入学习嵌入式C编程的读者。
5. 《嵌入式系统设计》（作者，Peter Marwedel），这本书介
绍了嵌入式系统的设计方法、实时系统、功耗优化等内容，对于想要系统地学习嵌入式系统设计的读者来说是一本不错的选择。
以上推荐的书籍涵盖了嵌入式系统设计、嵌入式处理器架构、嵌入式C编程等多个方面，读者可以根据自己的需求和兴趣选择适合自己的参考书籍。
希望这些推荐能够帮助你更好地学习和实践嵌入式开发。
嵌入式系统设计与开发基础试卷
嵌入式系统设计与开发基础试卷（答案见尾页）一、选择题1. 嵌入式系统的核心是什么？A. 中央处理器（CPU）B. 内存（RAM）C. 输入输出设备D. 操作系统2. 嵌入式系统的开发过程通常不包括以下哪个阶段？A. 系统需求分析B. 硬件设计C. 软件开发D. 系统测试与调试3. 嵌入式系统通常用于控制哪些类型的设备？（多选）A. 家庭电器B. 汽车电子C. 医疗设备D. 个人电脑4. 在嵌入式系统开发中，硬件抽象层（HAL）的主要作用是什么？A. 提供设备驱动程序B. 实现操作系统与硬件之间的接口C. 进行系统级优化D. 管理系统资源5. 在嵌入式系统设计中，如何确保系统的可靠性和稳定性？A. 使用高质量的组件B. 提高系统时钟频率C. 增加冗余设计D. 缩短系统开发周期6. 在嵌入式系统开发过程中，为什么需要遵循良好的编程规范？A. 保证代码的可读性B. 提高代码的可维护性C. 减少开发时间D. 降低系统故障率7. 嵌入式系统的硬件通常包括哪些组件？A. CPU、内存、I/O设备B. 硬盘驱动器、键盘、显示器C. 显卡、声卡、网络接口卡D. 光驱、软驱、USB接口8. 以下哪个不是嵌入式系统的特点？A. 低功耗B. 实时性C. 可定制性D. 高性能9. 嵌入式系统的实时性是指什么？A. 系统能够在预定时间内响应外部事件B. 系统能够处理大量数据C. 系统具有高度的可扩展性D. 系统能够进行多任务处理10. 在嵌入式系统设计中，通常首先需要进行哪种类型的分析？A. 性能分析B. 功能分析C. 可靠性分析D. 体系结构分析11. 嵌入式系统的软件开发通常采用哪种方法？A. 面向过程B. 面向对象C. 事件驱动D. 瀑布模型12. 在嵌入式系统中，经常使用的编程语言有：A. CB. C++C. JavaD. Python13. 嵌入式系统中的通信协议通常用于哪些场景？A. 网络通信B. 人机交互C. 数据处理D. 图像处理14. 在嵌入式系统测试中，常用的测试方法有：A. 单元测试B. 集成测试C. 系统测试D. 性能测试15. 嵌入式系统的未来发展趋势可能包括：A. 更高的性能B. 更低的功耗C. 更强的可定制性D. 更多的联网功能16. 嵌入式系统的硬件通常包括哪几部分？A. CPU、内存、I/O设备B. CPU、内存、外部接口C. CPU、内存、操作系统D. CPU、内存、软件17. 在嵌入式系统中，通常使用哪种编程语言进行开发？A. CB. C++C. JavaD. Python18. 嵌入式系统设计中，常说的“实时性”是指什么？A. 系统能够在规定的时间内响应外部事件B. 系统能够处理大量数据C. 系统具有高度的可扩展性D. 系统具有低功耗19. 嵌入式系统中的通信方式通常有哪几种？A. 串行通信和并行通信B. 同步通信和异步通信C. 有线通信和无线通信D. 以上都是20. 在嵌入式系统的开发过程中，调试是一个重要的环节。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 了解嵌入式系统的概念、特点和应用领域。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。
3. 学习嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统。
4. 掌握嵌入式系统编程方法和常用编程工具。
5. 培养学生的嵌入式系统设计和开发能力。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的特点1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统的基本组成2.1 硬件平台2.2 软件系统2.3 中间件和驱动程序3. 嵌入式系统开发流程3.1 需求分析3.2 硬件选型和系统设计3.3 软件开发3.4 系统集成与测试3.5 产品发布与维护4. 嵌入式操作系统原理4.1 嵌入式操作系统的概念4.2 嵌入式操作系统的分类4.3 嵌入式操作系统的特点4.4 常用嵌入式操作系统介绍5. 嵌入式系统编程方法5.1 嵌入式编程语言5.2 嵌入式系统编程工具5.3 嵌入式系统编程规范5.4 嵌入式系统编程实例三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。
2. 案例分析法：分析实际项目中的嵌入式系统设计和开发案例。
3. 实验法：动手实践，掌握嵌入式系统编程方法和工具。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队合作能力。
四、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》2. 课件：教学PPT3. 实验设备：嵌入式开发板、编程器、仿真器等4. 在线资源：相关论文、博客、教程、论坛等五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
2. 作业完成情况：评估学生作业的质量和完成速度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和解决问题的能力。
4. 期末考试：测试学生对嵌入式系统开发与应用知识的掌握程度。
六、教学内容6. 嵌入式系统硬件平台6.1 微控制器(MCU)6.2 应用处理器(AP)6.3 系统级芯片(SoC)6.4 硬件选型的考虑因素7. 嵌入式系统软件系统7.1 固件编程7.2 嵌入式操作系统7.3 中间件与驱动程序开发7.4 软件开发工具与环境8. 嵌入式系统中间件与驱动程序8.1 中间件的概念与作用8.2 常用中间件介绍8.3 驱动程序的概念与开发8.4 设备驱动程序的框架9. 嵌入式系统项目开发流程9.1 需求分析与规格说明书编写9.2 硬件设计与选型9.3 软件设计与开发9.4 系统集成与测试9.5 项目管理与迭代10. 嵌入式系统案例分析与实践10.1 案例选择与分析10.2 系统设计与开发过程10.3 项目实施与调试10.4 项目报告与评审七、教学方法1. 案例分析法：通过分析具体的嵌入式系统项目案例，使学生了解项目开发的实际过程。
嵌入式系统应用技术的研究与开发
嵌入式系统应用技术的研究与开发嵌入式系统是一种电子计算机系统，它是特别设计用于执行特定功能的计算机系统。
这种系统常用于控制和监视系统，如智能手机、数字相机、车载音频系统等。
为了实现嵌入式系统的工作，需要使用一系列技术和工具来进行开发和应用。
本文将探讨嵌入式系统应用技术的研究与开发，包括嵌入式系统基本原理和常用技术，以及嵌入式系统应用开发的方法和工具。
一、嵌入式系统基本原理嵌入式系统本质上是一个计算机系统，它具有计算、存储、控制和通信等功能。
由于嵌入式系统的特殊应用环境，它的体积、功耗、成本和性能等方面都有较高的要求。
嵌入式系统通常由下列组成部分组成：1. 主处理器/控制器主处理器/控制器是嵌入式系统的核心，负责计算、控制和管理系统的硬件和软件资源。
主处理器/控制器的类型和性能直接决定了系统的功能和性能。
常见的主处理器/控制器有ARM Cortex系列、Intel x86系列、MIPS系列等。
2. 存储器存储器用于存储系统程序和数据。
由于嵌入式系统的体积和功耗都有限制，因此存储器通常采用闪存、EEPROM、SRAM等低功耗、小体积的型号。
3. 输入/输出设备输入/输出设备用于与外界进行数据交换，如键盘、鼠标、显示屏、声卡、网卡等。
嵌入式系统通常使用专用的输入/输出设备，以满足应用需求和耗能要求。
4. 网络设备网络设备负责系统与外部网络通信，如以太网卡、无线网卡、蓝牙模块等。
网络设备的选择和配置决定了系统的通信速度和稳定性。
二、嵌入式系统常用技术1. 硬件设计嵌入式系统的硬件设计主要涉及主处理器/控制器的选择、连通性设计、电源管理等方面。
硬件设计的质量和性能直接决定了嵌入式系统的稳定性和能耗水平。
2. 软件开发嵌入式系统的软件开发主要涉及核心程序设计、驱动程序编写、通信协议实现等方面。
软件开发的质量和可靠性直接决定了嵌入式系统功能的实现和应用效果的稳定性。
3. 中间件中间件是嵌入式系统开发中常用的技术。
基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应用研究
基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应用研究一、概述随着科技的不断发展，嵌入式系统已成为今天的主流技术之一。
它不仅广泛应用于汽车、航空、机器人等领域，还被广泛应用于生活中的各种产品中。
其中，基于STM32单片机的嵌入式系统因为其先进的架构和性能优势，在嵌入式系统领域中得到了广泛的应用。
本文将介绍基于STM32单片机的嵌入式系统开发与应用研究，包括STM32单片机的技术特点、系统设计开发流程以及应用案例分析等内容。
二、STM32单片机技术特点STM32单片机是欧洲ST公司推出的一种高性能、低功耗的嵌入式系统单片机。
它采用ARM Cortex-M3内核，拥有高速的闪存、大容量的SRAM和多种外设接口，可以轻松满足嵌入式系统的各种需求。
此外，STM32单片机还具有以下技术特点：1.强大的计算能力：采用Cortex-M3内核，主频高达72MHz，能够满足高要求的计算需求。
2.多样化的外设：包括多种串口、SPI、CAN、USB等外设接口，可以适应不同的应用场景。
3.低功耗设计：采用了深度睡眠模式和动态电压调节技术，能够极大地降低系统的功耗。
4.丰富的软件支持：提供了一整套完整的软件开发套件，包括编译器、调试器、IDE等，开发者能够轻松完成系统开发。
以上这些特点使得STM32单片机成为了目前市场上最为成熟和先进的嵌入式系统单片机之一。
三、系统设计开发流程基于STM32单片机的嵌入式系统开发可以分为以下几个步骤：1.确定需求和规格：在进行系统设计前，需要明确系统的功能、性能要求、外设接口等各种需求和规格。
2.选择芯片型号：根据需求和规格，选择适合的芯片型号，STM32单片机有多个型号可供选择，可以根据实际需求选择不同的型号。
3.硬件设计：根据所选的芯片型号设计电路原理图和PCB板。
4.软件设计：根据硬件设计完成软件编写，可以采用C语言、汇编语言等编程语言。
5.调试和验证：完成硬件和软件的开发后，进行调试和验证，确保系统可以正常工作。
嵌入式系统的应用及开发
轰墨Ⅵ温爵I II I|l{嵌入式系统的应用及开发夏岩(东营职业学院山东东营257091)【摘要】简略分析嵌入式系统及其应用的特点，在论述开发原则的基础上，指出嵌入式软件的特点．[关键词]嵌入式系统设计原则软件特点中图分类号：TP3文献标识码：^文章编号：1871--7597(2006)0610094--01一、嵌入式系统及其应用曩述嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件可编程，硬件可剪裁、重构的专用计算机系统。
该系统通常嵌入在对象环境中，并通过其在对象环境下运行的特定程序，完成对外界物理参数地采集、处理，达到对控制对象地响应或人机交互的功能。
目前，嵌入式系统的发展方向主要是解决接口多样性、适应性，灵活性和集成开发环境等的特定应用问题。
嵌入式系统应用的底层性与对象系统的紧耦合性是其显著的基本特征。
所以，最大限度的满足对象数据采集、控制、开发环境、功耗，以及适应能力、可靠性等品质因数是选择嵌入式系统的标准。
为适应技术发展需求，嵌入系统在不断追求结构紧凑、坚固可靠、技术密集、高度分散的同时，尤以不断创新为嵌入式系统的发展核心。
使嵌入系统凸现了高技术门槛，主要表现在软硬件设计的紧密相关性上，特别是构建R T O S系统需透彻了解RT O S的工作机制和系统资源配制，掌握底层软件、系统软件和应用软件的设计、调试方法。
随着对嵌入式系统的智能化愈加关注，现场可编程、调试、引脚配置变得非常重要和必不可少。
所以，用户可配置的SC O(在片系统)已成为现阶段嵌入式系统的核心发展技术。
通过现场可编程阵列把接口应用设计和系统开发留给系统设计者，提供灵活、多样的片上电路设计平台，使电路板设计变成在片的芯片配置，将嵌入系统地设计带入了软硬件的双编程时期，进一步缩短了产品开发周期。
而下一代的在片系统还将发展成一个M U c数量可缩放的集合体。
在嵌入式应用系统中，虽然高端产品不断涌现，但由于应用对象、环境的不同特点，嵌入系统的8位机产品仍因应用对象的有限响应时间、完备的集成开发环境、良好的性价比等优势仍然占据着低端应用系统的主流地位。
浅析嵌入式系统的开发与应用
浅析嵌入式 系统的开发 与应 用
刘桂 荣
（ 台职业 学院 烟
摘
一
汽 车 工程 系 ， 山东 烟 台 ２ ４ ７ ） ６６０
要： 对于计 算机和 电子技 术的应用和发展 来说 ， 嵌入式 系统是 一个重要 的组 成部 分 ， 它是一 项集 多种 功 能为 体的计算机应用 系统． 总的来说 它是一项以应 用为中心 ， 算机技 术 为基 础的 管理 系统． 计 本文就 从嵌入 式 系统
第３ ２卷 第 ６期
２０１２年 ６ 月
咸
宁
学
院
学
报
Ｖｏ ． ２． ． １３ Ｎｏ ６
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ａ ｎｎ ｉｅ ｓ ｏ ｒ ａ ｆＸｉｎ ｉ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ
Ｊ ｎ ２ １ ｕ ．０ ２
文章 编号 ：０ ６— ３ ２ ２ １ ） ６— ０ ０— ２ １０ ５ ４ （ ０ ２ ０ ０ ３ ０
系统的体积 、 消耗 ， 足 区域 小型化 发展 目标 ． 是该 器件 满 但
之后立即执行的程序 ， 具有嵌 入式 、 目标 代码 等特征． 就 也 是说 ， 以此作为用户操作 的主要 程序 ， 而企业用户的程序 则
构建在 Ｒ Ｏ Ｔ Ｓ中， 一般 功能层 主要由奠定 Ｒ Ｏ Ｔ Ｓ技术 基础上
一
也有 了一个基本 的了解 ， 的来说嵌 入式 系统 是一个 系统 总 性 的管理软件 ， 其中包括了软 、 硬件等 一体化 运作 “ 件” 器 ． 所 以我们对其也进行 了相关 的分析 和研究 ， 中 发现其 具 其
有 以下 的～ 些特点 ． 这些特 点当然 主要 的就是 针对 不 同的 对象来说 的 ， 对于计算机系统的开发者来说 ， 他可 以提供 软 件 与硬件 的协同发展 ， 完成实时操作系统的选择 、 多种 处理 器 的选 型等 ． 这样一来可 以进行 开发 和管理 应用 的资 源就
嵌入式系统编程与开发课程大纲
嵌入式系统编程与开发课程大纲一、课程简介嵌入式系统是指内嵌在设备或系统中，具有特定功能并与外部环境交互的计算机系统。
本课程旨在介绍嵌入式系统的编程和开发方法，培养学生在嵌入式系统领域的基本能力和专业知识。
二、课程目标本课程的目标是使学生能够：1. 理解嵌入式系统的概念、原理和应用场景；2. 掌握嵌入式系统的编程语言、开发工具和方法；3. 熟悉嵌入式系统的硬件平台和接口技术；4. 能够进行简单的嵌入式系统设计、开发和测试。
三、课程大纲1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义和特点1.2 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统硬件平台2.1 嵌入式处理器架构和选择2.2 嵌入式系统的外围设备和接口3. 嵌入式系统编程语言3.1 C语言在嵌入式系统中的应用3.2 C++语言在嵌入式系统中的应用4. 嵌入式系统开发工具及环境4.1 嵌入式系统开发环境搭建4.2 常用的嵌入式系统开发工具5. 嵌入式系统软件开发流程5.1 嵌入式系统软件开发的基本流程 5.2 软件需求分析和规格说明5.3 软件设计和架构6. 嵌入式系统驱动程序开发6.1 嵌入式系统驱动程序的概念和作用6.2 常见的外围设备驱动程序开发7. 嵌入式系统应用开发实践7.1 嵌入式系统应用开发的基本方法7.2 常见的嵌入式系统应用开发案例8. 嵌入式系统调试和测试8.1 嵌入式系统调试和测试的方法和技巧8.2 嵌入式系统软件测试的常用工具和技术9. 嵌入式系统安全性和可靠性9.1 嵌入式系统的安全性需求和挑战9.2 嵌入式系统的可靠性设计和实施四、评估方式1. 平时成绩（出勤、作业、实验报告等）占40%2. 期中考试成绩占30%3. 期末项目成绩占30%五、教材与参考资料1. 教材：《嵌入式系统设计与开发》2. 参考资料：[1] 《嵌入式系统开发实战指南》[2] "Embedded Systems: Architecture, Programming and Design" by Raj Kamal六、教学团队本课程由经验丰富的嵌入式系统工程师和专家担任教师，具备相关行业背景和实践经验，能够为学生提供专业的指导和培训。
嵌入式系统开发及应用课程教学大纲
嵌入式系统课程教学大纲(一)、课程的性质、任务和目的本课程适用于计算机类专业，是一门重要的专业课程。
它的任务是掌握嵌入式系统的基本概念；掌握嵌入式处理器任务是掌握嵌入式系统的基本概念；掌握嵌入式处理器 ARM ARM 体系结构，包括ARM 总体结构、存储器组织、系统控制模块和I/O 外围控制模块；掌握ARM 指令集和Thumb 指令集；掌握ARM 汇编语言和C 语言编程方法；了解基于ARM 的开发调试方法，以及在嵌入式µClinux 下的开发应用方法。
它的目的是了解和掌握嵌入式处理器的原理及其应用方法。
(二)、课程的基本内容和要求一、嵌入式系统基础（一、嵌入式系统基础（ 4 4学时）介绍嵌入式系统开发的基础知识，从嵌入式计算机的历史由来、嵌入式系统的定义、嵌入式系统的基本特点、嵌入式系统的分类及应用、嵌入式系统软硬件各部分组成、嵌入式系统的开发流程、嵌入式技术的发展趋势等方面进行了介绍，涉及到嵌入式系统开发的基本内容，使学生系统地建立起的嵌入式系统整体概念。
二、ARM 技术概述（技术概述（44学时）本章将对ARM 技术进行全面论述，使学生对ARM 技术有个全面的了解和掌握，建立起以ARM 技术为基础的嵌入式系统应用和以ARM 核为基础的嵌入式SoC 芯片设计的技术基础。
三、三、ARM ARM 指令系统（指令系统（1212学时）ARM 指令系统特点，指令系统特点，ARM ARM 指令系统，指令系统，Thumb Thumb 指令系统，指令系统，ARM ARM 宏汇编，ARM 汇编语言程序设计，嵌入式C 语言程序设计，基于Embest IDE for ARM IDE for ARM 环境的软件开发。
环境的软件开发。
四、基于S3C44B0X 的嵌入式系统应用开发（的嵌入式系统应用开发（1616学时）S3C44B0X 处理器介绍及应用开发，包括结构，存储控制器，I/O 口等。
（三）、学时分配表总学时总学时 36 36序号序号内容内容 讲授讲授 一嵌入式系统基础嵌入式系统基础 4 二ARM 技术概述技术概述 4 三ARM 指令系统指令系统 12 四 基于S3C44B0X 的嵌入式系统应用的嵌入式系统应用 16 小 计36 （四）、实验项目表序号序号项目内容项目内容 要 求 学时数学时数 1 ARM 汇编指令实验汇编指令实验 初步学会使用Embest IDE for ARM Embest IDE for ARM 开发开发环境及ARM 软件模拟器软件模拟器;;通过实验掌握简单ARM 汇编指令的使用方法汇编指令的使用方法 2 2 Thumb 汇编指令实验汇编指令实验 通过实验掌握ARM 处理器16位Thumb 汇编指令的使用方法编指令的使用方法 2 3 C 语言程序实验语言程序实验 学会使用Embest IDE 编写简单的C 语言程序并进行调试；学会编写和使用命令脚本文件脚本文件2 4 IO 接口实验接口实验 ARM 芯片的I/O 口通常都是和其它引脚复用的，要熟悉ARM 芯片I/O 口的编程配置方法，熟悉S3C44B0X 芯片的I/O 口配置寄存器，编程实现实验板上的发光二极管LED1和LED2轮流点亮和熄灭轮流点亮和熄灭2 5 存储器实验存储器实验 掌握S3C44B0X 处理器对存储空间的配置和读写访问的方法。
嵌入式系统的应用与开发分析
嵌入 式系统的应用 与开 发分析
Ｅｍ ｂ ｄ ｄ ｓ ｓ ｅ ａｎ ｌｓｉ ｎ ｅ ｅ ｏ ｅ ｄｅ ｙ ｔ ｍ ａｙ ｓ ａ ｄ ｄ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｔ ｎ
郑 巧
ＺＨＥＮＧ ａ Ｑｉｏ
（ 西南石油大学 计 算机科学学院 ，成都 ６ ０ ０ ） １ ５ ０
代 ，嵌 入 式 系统 以 器件 形 态迅 速 进 入 到 传 统 电子
訇 似
在 传 统 家 电企 业 和 Ｉ 企 业 两 大 阵 营 的 共 同推 Ｔ
动 下 ，智能家 电 的研 发开 始 出现 新 的高潮 。
４ ）机器 人
技 术 领 域 中 ，以 电 子技 术 应 用工 程 师 为 主 体 ，实
能 够 把 通 用 ＣＰ Ｕ中许 多 由 板 卡 完 成 的 任 务 集 成
２ 嵌入式操作系统的应用
２１ 应用 现状 ．
嵌 入式 操 作 系统 的 引 入 解 决 了嵌 入 式 软 件 开
发 标 难 化 的难 题 。它 为 解 决 嵌 入 式 系统 中软 件 的
在 ；芯 片 内部 ，从 而 有 利于 嵌 入 式 系 统 设 计 趋 于
小 型 化 ，移 动 能 力 大 大 增 强 ， 与 网络 的 结合 也 越 来越 紧 密 。 ２ ）专用 性 和算 法 的唯一 性 它 总 是 被 设 计 成 为 完 成 某 一 特 定 任 务 的 系 统 ， 一 旦 设 计 完 成 就 不 再起 ，它 的 升 级换 代 也 和 具 体 产 品 同 步 进 行 ， 因此 嵌 入 式 系统 产 品一 只进 入 市 场 ，具 有 较长 的 生命 周期 。
统 以及 应 用 程 序 等 四 个 部 分组 成 ，实 现 对 其 它 设 备 的 控 制 、监 视 、 管理 等功 能 。 在 结 构 上 ，随 应
嵌入式系统设计与开发
嵌入式系统设计与开发嵌入式系统设计与开发是一门综合性较强的学科，涵盖了电子、计算机、通信等多个领域的知识。
随着科技的进步，嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用，比如智能手机、智能家居、汽车等。
本文将详细介绍嵌入式系统设计与开发的相关内容和步骤。
一、嵌入式系统设计与开发的基本概念1. 嵌入式系统的定义：嵌入式系统是一种特定用途的计算机系统，嵌入在其他电子设备中，用于控制、监视和与外部环境交互。
2. 嵌入式系统的特点：实时性、稳定性、低功耗、小型化等。
二、嵌入式系统设计与开发的步骤1. 需求分析：了解用户需求，确定系统功能和性能要求，并进行需求分析和评估。
2. 系统设计：根据需求分析的结果，进行系统设计。
包括硬件设计和软件设计两个方面。
- 硬件设计：选择合适的处理器、内存、存储器等硬件组件，并进行电路设计和布板。
- 软件设计：编写嵌入式系统的软件程序，包括驱动程序、操作系统、应用程序等。
3. 硬件实现：根据硬件设计的结果，进行硬件实现。
包括电路板的制造和组装、设备的调试和测试等。
4. 软件实现：根据软件设计的结果，进行软件的实现。
包括编写代码、进行编译、连接、调试和测试等。
5. 系统集成：将硬件和软件进行集成，进行整体调试和测试。
确保系统的功能完善和性能稳定。
6. 系统验证和测试：对整个系统进行验证和测试，评估系统的可靠性、实时性和性能等。
7. 系统优化和调优：根据验证和测试的结果，对系统进行优化和调优，改进系统的性能和稳定性。
8. 系统部署和上线：将优化后的系统部署到实际环境中，并进行上线运行。
三、嵌入式系统设计与开发的技术要点1. 硬件选型：选择合适的处理器、内存、存储器等硬件组件，根据系统需求进行选型。
2. 软件开发：根据需求分析，进行软件的开发。
可选择C语言、汇编语言等进行编程。
3. 实时性设计：嵌入式系统对实时性要求较高，需要进行实时性设计，确保系统的响应速度和稳定性。
4. 低功耗设计：嵌入式系统通常工作在电池供电条件下，需要进行低功耗设计，延长系统的使用时间。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案第一章：嵌入式系统概述1.1 教学目标让学生了解嵌入式系统的定义、特点和应用领域让学生掌握嵌入式系统的基本组成部分及其工作原理让学生了解嵌入式系统的发展趋势和未来发展方向1.2 教学内容嵌入式系统的定义和特点嵌入式系统的基本组成部分：处理器、存储器、输入输出接口等嵌入式系统的应用领域：家电、工业控制、医疗设备等嵌入式系统的发展趋势和未来发展方向1.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式系统的定义、特点和应用领域采用案例分析法，分析具体的嵌入式系统应用实例采用小组讨论法，让学生分组讨论嵌入式系统的发展趋势和未来发展方向1.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式系统的定义、特点和应用领域的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式系统应用实例第二章：嵌入式处理器2.1 教学目标让学生了解嵌入式处理器的定义、分类和性能指标让学生掌握嵌入式处理器的基本组成和工作原理让学生了解嵌入式处理器的选择方法和应用领域2.2 教学内容嵌入式处理器的定义和分类：单片机、ARM、DSP等嵌入式处理器的主要性能指标：主频、缓存、功耗等嵌入式处理器的基本组成：内核、外围电路、接口等嵌入式处理器的选择方法和应用领域2.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式处理器的定义、分类和性能指标采用实验演示法，展示嵌入式处理器的基本组成和工作原理采用案例分析法，分析具体的嵌入式处理器应用实例2.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式处理器的定义、分类和性能指标的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式处理器应用实例第三章：嵌入式操作系统3.1 教学目标让学生了解嵌入式操作系统的定义、特点和分类让学生掌握嵌入式操作系统的基本组成和工作原理让学生了解嵌入式操作系统的选择方法和应用领域3.2 教学内容嵌入式操作系统的定义和特点：实时性、小型化、可移植性等嵌入式操作系统的分类：裸机、实时操作系统、嵌入式中间件等嵌入式操作系统的基本组成：内核、驱动程序、应用程序等嵌入式操作系统的选择方法和应用领域3.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式操作系统的定义、特点和分类采用实验演示法，展示嵌入式操作系统的基本组成和工作原理采用案例分析法，分析具体的嵌入式操作系统应用实例3.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式操作系统的定义、特点和分类的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式操作系统应用实例第四章：嵌入式系统设计与开发流程4.1 教学目标让学生了解嵌入式系统设计的任务和步骤让学生掌握嵌入式系统开发的基本流程和方法让学生了解嵌入式系统开发的工具和环境4.2 教学内容嵌入式系统设计的任务和步骤：需求分析、硬件选型、软件设计等嵌入式系统开发的基本流程：系统设计、硬件实现、软件开发等嵌入式系统开发的工具和环境：集成开发环境、编程语言、调试工具等4.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式系统设计的任务和步骤采用实验演示法，展示嵌入式系统开发的基本流程和方法采用案例分析法，分析具体的嵌入式系统开发实例4.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式系统设计的任务和步骤的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式系统开发实例第五章：嵌入式系统应用实例分析5.1 教学目标让学生了解嵌入式系统在各个领域的应用实例让学生掌握第六章：嵌入式系统在家电领域的应用6.1 教学目标让学生了解嵌入式系统在家电领域的应用实例让学生掌握家电领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点让学生了解家电领域中嵌入式系统的发展趋势6.2 教学内容嵌入式系统在家电领域的应用实例：电视、冰箱、空调等家电领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点：人机界面设计、网络通信等家电领域中嵌入式系统的发展趋势：智能化、网络化、节能化等6.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式系统在家电领域的应用实例采用案例分析法，分析具体的嵌入式系统在家电领域的应用实例采用小组讨论法，让学生分组讨论家电领域中嵌入式系统的发展趋势6.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式系统在家电领域的应用实例的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式系统在家电领域的应用实例第七章：嵌入式系统在工业控制领域的应用7.1 教学目标让学生了解嵌入式系统在工业控制领域的应用实例让学生掌握工业控制领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点让学生了解工业控制领域中嵌入式系统的发展趋势7.2 教学内容嵌入式系统在工业控制领域的应用实例：PLC、等工业控制领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点：实时性、稳定性等工业控制领域中嵌入式系统的发展趋势：自动化、智能化等7.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式系统在工业控制领域的应用实例采用案例分析法，分析具体的嵌入式系统在工业控制领域的应用实例采用小组讨论法，让学生分组讨论工业控制领域中嵌入式系统的发展趋势7.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式系统在工业控制领域的应用实例的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式系统在工业控制领域的应用实例第八章：嵌入式系统在医疗设备领域的应用8.1 教学目标让学生了解嵌入式系统在医疗设备领域的应用实例让学生掌握医疗设备领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点让学生了解医疗设备领域中嵌入式系统的发展趋势8.2 教学内容嵌入式系统在医疗设备领域的应用实例：心电监护仪、超声波设备等医疗设备领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点：精度、可靠性等医疗设备领域中嵌入式系统的发展趋势：智能化、小型化等8.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式系统在医疗设备领域的应用实例采用案例分析法，分析具体的嵌入式系统在医疗设备领域的应用实例采用小组讨论法，让学生分组讨论医疗设备领域中嵌入式系统的发展趋势8.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式系统在医疗设备领域的应用实例的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式系统在医疗设备领域的应用实例第九章：嵌入式系统在交通领域的应用9.1 教学目标让学生了解嵌入式系统在交通领域的应用实例让学生掌握交通领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点让学生了解交通领域中嵌入式系统的发展趋势9.2 教学内容嵌入式系统在交通领域的应用实例：智能交通系统、车辆导航等交通领域中嵌入式系统的解决方案和设计要点：实时性、安全性等交通领域中嵌入式系统的发展趋势：智能化、高效化等9.3 教学方法采用讲授法，讲解嵌入式系统在交通领域的应用实例采用案例分析法，分析具体的嵌入式系统在交通领域的应用实例采用小组讨论法，让学生分组讨论交通领域中嵌入式系统的发展趋势9.4 教学评价课堂问答：学生能够回答嵌入式系统在交通领域的应用实例的问题案例分析报告：学生能够分析具体的嵌入式系统在交通领域的应用实例重点和难点解析一、嵌入式系统概述：理解嵌入式系统的定义、特点和应用领域，以及嵌入式系统的基本组成和工作原理。
嵌入式系统开发与应用
嵌入式系统开发与应用嵌入式系统开发与应用是现代科技领域的重要组成部分，它涵盖了从底层硬件设计到高层软件开发的一系列技术和方法。
嵌入式系统广泛应用于诸多领域，如消费电子、工业控制、汽车电子、医疗设备等。
本文将介绍嵌入式系统开发的基本概念、应用领域以及未来发展趋势。
一、嵌入式系统开发的基本概念嵌入式系统是指嵌入在其他设备或系统中，具有特定功能的计算机系统。
与传统计算机系统相比，嵌入式系统通常具有体积小、功耗低、成本低的特点。
嵌入式系统的核心是微处理器（如ARM、MIPS等）或微控制器（如8051、STM32等），以及与之配套的外设（如存储器、输入输出接口等）。
嵌入式系统开发的关键是将硬件与软件紧密集成，以实现特定功能。
硬件开发主要包括电路设计、PCB设计、嵌入式软件开发者对硬件的控制，以及常用的传感器、执行器和通信接口的选型和集成。
软件开发主要包括操作系统的选择和裁剪、驱动程序的编写、应用程序的开发，以及与硬件之间的交互和通信。
二、嵌入式系统的应用领域1. 消费电子：嵌入式系统广泛应用于智能手机、平板电脑、智能电视等消费电子产品。
这些设备要求高性能、低功耗以及良好的用户体验。
嵌入式系统在这些设备中的作用是负责处理各类用户操作、数据处理、多媒体播放、通信等功能。
2. 工业控制：嵌入式系统广泛应用于工业自动化领域。
它能够实现工业设备的监控、控制和运行管理。
嵌入式系统可以处理各种输入输出信号，与工艺设备和传感器进行通信，并对工艺过程进行控制和调节。
3. 汽车电子：嵌入式系统在现代汽车中起到了至关重要的作用。
它能够实现汽车引擎控制、车身电子控制、信息娱乐、驾驶辅助等功能。
嵌入式系统可以通过各种传感器获取车辆状态信息，同时与汽车中的各种模块进行通信。
4. 医疗设备：嵌入式系统在医疗设备领域应用广泛，如心脏起搏器、呼吸机、血糖监测仪等。
嵌入式系统能够监测病人的生理参数，同时控制和调节医疗设备的工作状态，以满足病人的实际需求。
嵌入式系统基础教学大纲解读
《嵌入式系统基础》课程教学大纲一课程说明1.课程基本情况课程名称：嵌入式系统基础英文名称：Base of Embedded System课程编号：2413245开课专业：计算机科学与技术开课学期：第5学期学分/周学时：5学分/5学时课程类型：专业任选课2．课程性质（本课程在该专业的地位作用）本课程是计算机科学与技术专业嵌入式技术方向基础课程，紧密结合嵌入式应用软件开发实际，课堂讲授和上机实验相结合，熟悉嵌入式系统开发的基础理论和方法，搭建嵌入式系统的开发平台，初步掌握嵌入式系统开发的步骤。
3．本课程的教学目的和任务本课程要求学生在课堂上有一定量的实例练习，提高使用专用工具进行程序设计的能力；要求学生在课后要进行一定的训练以达到能够熟练应用嵌入式系统工具实现工程设计、操作等方面的能力，掌握嵌入式系统设计的基本方法，熟悉ARM处理器的开发环境及软硬件的调试过程，巩固和加深对理论课中知识的理解，提高对所学知识的综合运用能力。
4．本课程与相关课程的关系、教材体系特点及具体要求学习本课程前应具有一定的计算机基础知识、数字电路与逻辑技术、电子电路知识、程序设计知识、操作系统知识。
本课程的学习需要以下先导课程：《计算机组成原理》、《操作系统》、《汇编语言程序设计》、《C（标准 C）语言程序设计》、《电路与模拟电子技术》、《数字电子技术》、《数据结构》本课程是嵌入式系统后继课程《嵌入式操作系统》、《嵌入式应用与开发》、《移动智能设备应用开发》的先导课程。
5．教学时数及课时分配二教材及主要参考书1.赵宏,王小牛. 嵌入式系统应用教程. 北京：人民邮电出版社，20102.周立功等编著. ARM嵌入式系统基础教程. 北京：北京航空航天大学出版社，20053.王田苗编. 嵌入式系统设计与实例开发. 北京：清华大学出版社,20024.赵宏，曹洁编著.linux系统指南. 成都：西南交通大学出版社，20085.嵌入式Linux设计与应用. 北京：清华大学出版社6.坂村健著.嵌入式实时操作系统T-Kernel.北京：北京航空航天大学出版社，20057.张绮文等编著.ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲.北京：电子工业出版社，20078.北京博创.UP-CUP S2410经典Linux实验指导书.9.俞建新,王健,宋健建.嵌入式系统基础教程北京:机械工业出版社 2008年3月10.俞建新等编著. 嵌入式应用程序开发综合实验9例北京：清华大学出版社11.Real-time Embedded Software Systems12.OSEK/VDX Operating System. Version 2.2.2. July 5th, 2004.13.Charting Past, Present, Future Research in Ubiquitous Computing.14.Priority Inheritance Protocols: An Approach to Real-Time Synchronization三教学方法和教学手段说明本课程要求学生在课堂上有一定量的实例练习，能够熟练应用嵌入式系统工具实现工程设计、操作等方面的能力，推荐使用多媒体教学（机房或多媒体教室），机房教学好一些，注重理论教学与实验教学相结合。
嵌入式系统基础与应用 教材
嵌入式系统基础与应用教材
嵌入式系统基础与应用是一个涉及到计算机科学、电子工程和
控制工程等多个领域的综合性课程。
在这门课程的教材选择上，可
以根据不同的教学目标和教学大纲进行选择。
一般来说，教材应当
涵盖嵌入式系统的基础理论和实际应用，以及相关的硬件和软件技术。
对于基础理论部分，教材可以包括嵌入式系统的概念、发展历史、体系结构、嵌入式处理器、嵌入式操作系统、实时系统等内容。
这部分内容可以选择经典的教材，比如《嵌入式系统设计》（Raj Kamal著）、《嵌入式系统实时操作系统原理与应用》（谢希仁著）等。
在实际应用方面，教材可以包括嵌入式系统的开发工具、嵌入
式软件开发、嵌入式系统的应用案例等内容。
针对不同的应用领域，比如汽车电子、智能家居、工业控制等，可以选择相应的专业教材
进行教学。
此外，教材的选择也应当考虑到学生的实际水平和教学环境。
对于初学者，可以选择一些通俗易懂的教材，比如《嵌入式系统设
计与开发》（顾力强著）、《嵌入式系统原理与应用》（刘振华著）等；对于高年级学生或研究生，可以选择一些更加深入的教材，比
如《嵌入式系统，原理与实践》（Rajkamal著）等。
总的来说，教材的选择应当结合教学大纲和教学目标，既要有
扎实的理论基础，也要有丰富的实际案例，以及适合学生水平的内容，这样才能更好地帮助学生全面深入地理解和掌握嵌入式系统的
基础与应用知识。
嵌入式系统开发基础——基于ARM微处理器和Linux操作系统课后习题答案
printf(“The sum of array is %d”, HE);
}
//huibian.s
AREAASM, CODE, READONLY
EXPORTsum
sumMOVR2, #0
LOOPLDRR3, [R0], #4
ADDR2, R2, R3
SUBR1, R1, 1
2-1略。
2-2略
2-3略
2-4按照要求完成以下操作。
（1）创建文件夹test。
mkdir test
（2）进入test目录。
cd test
（3）在test目录下用Vi编辑一个新文件test.c，其内容如下：
#include <stdio.h>
intmain()
{
int a,i=0;
a=0;
while(i<20)
}
（1）如果上述文件在同一个目录，请编写Makefile文件。
（2）如果按照下面的目录结构存放文件，请编写Makefile文件。
|---bin存放生成的可执行文件
|---obj存放.o文件
|---include存放display1.h和display2.h文件
|---src存放main.c、display1.c、display2.c和Makefile
（3）将内核映像和根文件系统映像从Flash存储器上读到RAM空间中。
（4）为内核设置启动参数。
（5）调用内核。
3-3答：
1.数据结构file_operations
2.设备注册：驱动程序模块通过函数register_chrdev来完成内核的注册。
3.设备卸载：驱动程序模块通过函数unregister_chrdev来完成内核的卸载。
第一章嵌入式系统基础
1.3 嵌入式操作系统
基本概念 ——实时操作系统（RTOS） 实时操作系统是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，用户的应用程序是运 行于RTOS之上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求，进行资源(包括存储器、外设等) 管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。在RTOS支持的系统中， 每个任务均有一 个优先级，RTOS根据各个任务的优先级，动态地切换各个任务，保证对实时性的要求。
1.2 嵌入式处理器
1.2.1嵌入式系统分类 按表现形式分：（硬件范畴）
芯片级嵌入（含程序或算法的处理器） 模块级嵌入（系统中的某个核心模块） 系统级嵌入SOC（System on a chip） 按实时性要求分：（软件范畴） 非实时系统（PDA，Personal Digital Assistant 個人數字助理） 软实时系统（消费类产品） 硬实时系统（导引头等工业和军工系统）
是嵌入式软件的基本要求，软件固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、 实时性。
（5）嵌入式软件开发走向标准化 嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。
5、嵌入式系统应用领域
工业 工控设备 智能仪表 汽车电子
军事国防 军事电子
嵌入式应用
网络设备
电子商务 网络
消费电子 信息家电 智能玩具 通信设备 移动存贮
第一章嵌入式系统基础
主要内容
嵌入式硬件平台 微处理器、存储器、I/O… ARM和XScale的指令系统和体系结构
嵌入式操作系统 特点、进程调度、存储管理… μC/OS, Linux的移植、设备驱动和应用开发
嵌入式应用开发 基于μC/OS, Linux, WinCE等
使用教材
ARM9嵌入式系统设计与开发应用 熊茂华 杨震伦 主编 清华大学出版社