嵌入式教程简介
嵌入式教程
嵌入式教程嵌入式系统是一种被嵌入到其他设备中的计算机系统。
它通常被用于控制和管理设备的各种功能，比如家用电器、汽车、医疗设备等等。
由于嵌入式系统的特殊需求和限制，设计和开发嵌入式系统需要掌握一些特定的技能和知识。
本教程将介绍嵌入式系统的基础知识和常用技术。
一、嵌入式系统的基础知识1.1 嵌入式系统的定义和特点1.2 嵌入式系统的硬件组成1.3 嵌入式系统的软件组成1.4 嵌入式系统的应用领域二、嵌入式系统的开发环境和工具2.1 嵌入式系统的开发平台2.2 嵌入式系统的集成开发环境2.3 嵌入式系统的仿真和调试工具三、嵌入式系统的开发流程3.1 需求分析和系统设计3.2 软件开发和硬件设计3.3 集成调试和测试3.4 量产和发布四、嵌入式系统的编程语言和开发技术4.1 嵌入式系统的编程语言4.2 嵌入式系统的实时操作系统4.3 嵌入式系统的通信和接口技术4.4 嵌入式系统的电源管理五、嵌入式系统的性能优化和安全性保障5.1 嵌入式系统的性能优化方法5.2 嵌入式系统的功耗优化方法5.3 嵌入式系统的安全性保障方法5.4 嵌入式系统的软硬件一体化设计六、嵌入式系统的发展趋势和应用前景6.1 嵌入式系统的发展历史和趋势6.2 嵌入式系统的应用前景和商业机会6.3 嵌入式系统的创新技术和研究方向6.4 嵌入式系统的未来发展和应用场景本教程将通过详细的理论介绍和实际案例分析，帮助读者全面了解嵌入式系统的相关知识和技术。
读者可以根据自身的需求选择适合自己的学习路径，并通过实践操作掌握相关技能。
希望通过本教程的学习，读者能够成为一名嵌入式系统开发工程师，并能够在实际项目中独立设计和开发嵌入式系统。
嵌入式系统作为一种重要的计算机技术，在诸多领域都有广泛的应用。
随着物联网和人工智能的兴起，嵌入式系统的需求也日益增长。
掌握嵌入式系统的开发技术将为个人的职业发展带来很大的机会和潜力。
因此，学习嵌入式系统的知识和技术是非常有价值的。
从零开始的嵌入式开发入门教程
从零开始的嵌入式开发入门教程嵌入式开发是一门涉及硬件和软件的技术领域，它主要包括对嵌入式系统的设计与开发。
嵌入式系统通常用于控制和操作其他设备，比如智能手机、汽车电子系统和家电等。
在本篇教程中，我们将从零开始，介绍嵌入式开发的基本概念、工具和步骤，以帮助初学者入门。
第一步：了解嵌入式系统在开始嵌入式开发之前，我们需要先了解嵌入式系统的基本概念。
嵌入式系统是指一种运行在专用硬件上、专门用于执行特定任务的计算机系统。
嵌入式系统的特点是体积小、功耗低、性能高、稳定性强。
嵌入式开发则是指针对这种嵌入式系统的软件开发过程。
第二步：选择开发板和开发环境选择合适的开发板和开发环境是进行嵌入式开发的关键步骤。
开发板是一种集成了处理器、存储器和输入输出接口的硬件平台，可用于开发和测试嵌入式系统。
常用的开发板包括Arduino、Raspberry Pi等。
开发环境则是一种用于编写、编译、调试和下载嵌入式软件的软件工具，比如Keil、IAR Embedded Workbench等。
第三步：学习编程语言和硬件接口在进行嵌入式开发之前，我们需要学习一种或多种编程语言，比如C、C++、Python等。
这些编程语言常用于嵌入式系统中的软件开发。
此外，还需学习硬件接口编程，比如GPIO（通用输入输出）、I2C（串行总线）和SPI（串行外设接口）等。
这些硬件接口用于实现与外部设备的通信和控制。
第四步：开始开发项目当我们完成前面的准备工作后，就可以开始开发自己的嵌入式项目了。
首先，我们需要确定项目的需求和目标，然后设计系统架构和硬件电路图。
接着，编写软件代码并进行编译、调试和测试。
最后，将程序下载到目标设备上并进行验证。
过程中可能会遇到各种问题，我们需要通过查阅资料和交流讨论来解决。
第五步：优化和调试完成基本功能的开发后，我们可以进一步优化和调试项目。
通过使用性能分析工具和调试器，我们可以查找和修复程序中的错误和缺陷。
此外，还可以对系统进行性能优化，提高系统的响应速度和资源利用率。
嵌入式系统自学教程讲解
嵌入式系统与单片机、PC相比的优势
采用32位RISC嵌入式微处理器和实时操作系统组成的 嵌入式控制系统，与传统基于单片机的控制系统和基 于PC的控制方式相比，具有以下突出优点：
性能方面：采用32位RISC结构微处理器，主频从30MHz到 624MHz以上，处理能力大大超出单片机系统，接近PC机的水 平，但体积更小，能够真正地“嵌入”到设备中；
之后在80年代初，Intel又进一步完善了8048，在它的 基础上研制成功了8051。
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嵌入式系统简介
1981年Ready System开发了世界上第1个 商业嵌入式实时内核（VTRX32），包含了许 多传统操作系统的特征，包括任务管理、任务 间通讯、同步与相互排斥、中断支持、内存管 理等功能。
随后，出现了如Integrated System Incorporation (ISI)的PSOS、IMG的VxWorks、 QNX公司的QNX 等，Palm OS，WinCE，嵌入式 Linux，Lynx，uCOS、Nucleux，以及国内的 Hopen、Delta OS等嵌入式操作系统也相继出 现。
微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一 般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。
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嵌入式DSP处理器
DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器，其 在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计，在数 字滤波、FFT、谱分析等各种仪器上DSP获得了大规 模的应用。
DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，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。
DSP的理论算法在70年代就已经出现，但是由于专 门的DSP处理器还未出现，所以这种理论算法只能 通过MPU等由分立元件实现。1982年世界上诞生了 首枚DSP芯片。在语音合成和编码解码器中得到了 广泛应用。DSP的运算速度进一步提高，应用领域 也从上述范围扩大到了通信和计算机方面。
嵌入式基础教程全面
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第1章 嵌入式系统基础
应用软件
针对特定的实际专业领域的， 针对特定的实际专业领域的，基于相应的嵌 入式硬件平台，能完成用户预期任务软件。 入式硬件平台，能完成用户预期任务软件。 嵌入式软件的特点如下： 嵌入式软件的特点如下： 要求固态化存储。 (1)要求固态化存储。 要求高质量、高可靠性。 (2)要求高质量、高可靠性。 高实时性是基本要求。 (3)高实时性是基本要求。 (4)多任务实时操作系统成为嵌入式应用软件 的必需。 的必需。
英国数学家皮匠的儿子 George Boole 提出布 尔代数； 尔代数； 美国Claude Shannon1948年提出信息论和开关 美国Claude Shannon1948年提出信息论和开关 理论； 理论； Turing他对计算 英国数学家 Alan Mathison Turing他对计算 机的重要贡献在于他提出的有限状态自动机也就 图灵机的概念 对于人工智能， 的概念； 是图灵机的概念；对于人工智能，提出了重要的 衡量标准“图灵测试”算法运用到计算机 运用到计算辑的奠基者， 计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要 方法也源自这位伟大的科学家。 计算机之父” 方法也源自这位伟大的科学家。“计算机之父”、 人工智能之父” 图灵奖” “人工智能之父” “图灵奖”是美国计算机协 ACM， 会（ACM，Association for Computer Machinery）于1966年设立的。 Machinery） 1966年设立的。 年设立的
第1章
嵌入式系统基础
1.1.1嵌入式计算机 1.1.1嵌入式计算机
1.嵌入式计算机发展： 嵌入式计算机发展： 嵌入式计算机发展 机械和机电时代 公元前500年，最原始的人造计算工具是算筹 。 公元前 年
《嵌入式系统及应用》课程介绍
《嵌入式系统及应用》课程介绍一、课程简介1.1 课程背景随着科技的不断发展，嵌入式系统越来越广泛地应用在各个领域，如智能家居、汽车电子、医疗设备等。
对嵌入式系统的理解和掌握成为了现代工程技术人才必备的核心能力。
1.2 课程目标本课程旨在帮助学生全面了解嵌入式系统的基本原理和应用，掌握嵌入式系统的设计与开发技术，为日后从事相关工作打下坚实的基础。
二、课程内容2.1 嵌入式系统概述介绍嵌入式系统的定义、特点、分类和应用领域，培养学生对嵌入式系统的整体认识。
2.2 嵌入式系统硬件设计涵盖嵌入式系统的硬件基础知识、电路设计、单片机系统设计等内容，让学生掌握嵌入式系统硬件设计的基本原理和技术。
2.3 嵌入式系统软件设计包括嵌入式系统的嵌入式操作系统、驱动程序设计、实时操作系统等内容，使学生了解嵌入式系统软件设计的关键技术和方法。
2.4 嵌入式系统应用案例分析通过案例分析，引导学生应用所学知识解决实际问题，提高学生的实际应用能力。
三、课程特色3.1 结合理论与实践本课程注重理论与实践相结合，通过理论讲解和实际操作相结合的教学方式，使学生既能够理解嵌入式系统的基本原理，又能够熟练掌握操作技能。
3.2 强调创新能力培养本课程旨在培养学生的创新思维和解决问题的能力，通过课程设计和项目实践，激发学生的创新潜能。
3.3 实用性强本课程内容贴近实际工程应用，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力，使学生能够在工程实践中运用所学知识。
四、教学方式4.1 理论授课以讲授和课堂讨论的方式，阐述嵌入式系统的基本理论和概念。
4.2 实验操作通过实验操作，让学生亲自动手进行嵌入式系统的设计和开发，提高实际操作能力。
4.3 项目实践结合实际项目，让学生团队合作，应用所学知识解决实际问题，锻炼学生的工程实践能力。
五、教学评估通过课堂作业、实验报告、小组项目和期末考试等方式，对学生的知识掌握情况和能力水平进行全面评估。
六、实习实训6.1 实习内容本课程要求学生参与相关嵌入式系统的实习实训，深入实际企业，了解企业对嵌入式系统人才的需求和工作环境。
嵌入式系统课程大纲
嵌入式系统课程大纲第一部分：课程简介嵌入式系统是现代科技领域中非常重要的一个分支。
本课程旨在介绍嵌入式系统的概念、原理和应用，并通过实际案例来培养学生的实践能力和创新思维。
本课程的大纲将详细介绍课程的目标、内容、教学方法和评估方式。
第二部分：课程目标本课程的目标主要包括以下几个方面：1. 理解嵌入式系统的基本概念和原理；2. 掌握嵌入式系统的设计和开发方法；3. 熟悉常用的嵌入式系统平台和工具；4. 培养学生的实践能力和解决问题的能力；5. 培养学生的团队协作和沟通能力。
第三部分：课程内容本课程主要包括以下几个模块：模块一：嵌入式系统基础1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统定义和特点- 嵌入式系统的应用领域和发展趋势2. 嵌入式系统原理- 处理器架构和指令集- 内存和外设的访问方式- 中断和异常处理机制模块二：嵌入式系统设计1. 嵌入式系统设计流程- 系统需求分析- 系统架构设计- 硬件和软件设计- 系统验证和调试2. 嵌入式系统设计方法- 硬件描述语言(HDL)的应用- 硬件/软件协同设计方法- 电路板设计和布局模块三：嵌入式系统开发1. 嵌入式系统开发工具和环境- 开发板和开发套件的选择和使用- 嵌入式操作系统的选择和配置- 开发和调试工具的使用2. 嵌入式软件开发- 嵌入式软件架构和设计- 嵌入式软件编程语言和工具- 驱动程序和应用软件的开发第四部分：教学方法1. 理论讲授：通过课堂授课介绍嵌入式系统的相关概念和原理。
2. 实践操作：通过实验和项目实践培养学生的实际操作能力。
3. 讨论互动：组织学生进行小组讨论和案例分析，促进学生之间的交流和合作。
4. 实例演示：通过真实的案例演示，展示嵌入式系统的应用和开发过程。
第五部分：评估方式1. 平时表现：包括课堂参与、作业完成情况等。
2. 实验和项目报告：学生通过完成实验和项目，并撰写实验报告和项目报告来展示实践能力。
3. 期末考试：对学生对嵌入式系统相关概念和原理的掌握程度进行考核。
嵌入式系统开发的基础教程
嵌入式系统开发的基础教程嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，以完成特定的功能。
这些设备可以是家用电器、汽车、医疗设备等，而嵌入式系统则负责控制和管理设备的各种操作。
嵌入式系统开发是一个庞大而复杂的领域，需要掌握多种技术和工具。
本文将介绍嵌入式系统开发的基础知识和步骤。
一、嵌入式系统的概述嵌入式系统通常由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括处理器、内存、输入输出设备等，而软件部分则是运行在硬件上的程序。
嵌入式系统的设计目标是实现高效、可靠和节能的功能。
为了达到这些目标，开发人员需要了解硬件和软件之间的交互原理，并选择合适的开发工具和编程语言。
二、嵌入式系统开发的基本步骤1. 硬件选型在开始嵌入式系统的开发之前，首先需要选择合适的硬件平台。
硬件平台的选择取决于项目的需求和预算。
常见的硬件平台包括ARM、AVR、PIC等。
选择硬件平台时，需要考虑处理器的性能、内存容量、外设接口等因素。
2. 系统设计系统设计是嵌入式系统开发的关键步骤。
在设计阶段，开发人员需要明确系统的功能和性能需求，并根据需求选择合适的硬件和软件组件。
系统设计还包括电路设计、接口设计和软件架构设计等方面。
3. 硬件开发硬件开发是指将系统设计转化为实际的硬件电路。
在硬件开发过程中，开发人员需要进行电路设计、原理图绘制、PCB布局和焊接等工作。
硬件开发还包括对硬件进行测试和调试，以确保硬件的正常运行。
4. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的另一个重要步骤。
在软件开发过程中，开发人员需要选择合适的编程语言和开发工具，并编写程序代码。
常用的嵌入式系统开发语言包括C、C++和汇编语言。
软件开发还包括编译、调试和测试等工作。
5. 系统集成系统集成是将硬件和软件组件进行整合，形成完整的嵌入式系统。
在系统集成过程中，开发人员需要将硬件和软件进行连接，并进行功能测试和性能优化。
系统集成还包括对系统进行调试和验证，以确保系统的稳定性和可靠性。
嵌入式软件开发教程第一章课件
(1)嵌入式微处理器（Micro Processor Unit， MPU） 嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演 变而来的。它的特征是具有32位以上的处理器， 具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但 与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用 中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件， 去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功 耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。嵌入式 微处理器是嵌入式系统的核心。
1. 嵌入式处理器 嵌入式处理器是构成系统的核心部件，系统工 程中的其他部件均在它的控制和调度下工作。 处理器通过专用的接口获取监控对象的数据、 状态等各种信息，并对这些信信息传送给控制对象。根据 其现状，嵌入式处理器可以分成下面：嵌入式 微处理器(MPU), 嵌入式微控制器(MCU), 嵌 入式DSP处理器(DSP), 嵌入式片上系统(SoC)
1. 高可靠性、高稳定性 2.运算速度快、开发周期短 3.强大的扩展功能和网络传输功能
1.6 小结
（1）嵌入式系统的定义与特点。 （2）嵌入式系统的应用领域。 （3）嵌入式系统的组成与分类。 （4）嵌入式系统的发展历史。
(2)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit， MCU) MCU(MicroController Unit)中文名称为微控 制单元，又称单片微型计算机(SingleChip Microcomputer)，是指随着大规模集成电路 的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、 ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯 片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场 合做不同组合控制。
(4)嵌入式片上系统(System On Chip)
系统功能分析 写设计说明书 开发系统数学模型
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。
嵌入式软件开发入门课程
嵌入式软件开发入门课程一、课程简介嵌入式软件开发是指将软件嵌入到特定硬件设备中的过程。
在现代社会中，嵌入式系统已经无处不在，从智能手机到汽车控制系统，都依赖于嵌入式软件的运行。
本课程旨在为初学者提供深入了解嵌入式软件开发的基础知识和技能。
二、课程目标1.了解嵌入式系统的基本概念和特点；2.掌握常用的嵌入式软件开发工具和平台；3.学习使用C语言进行嵌入式软件开发；4.理解并应用常见的嵌入式软件开发技术。
三、课程大纲第一章：嵌入式系统概述1.嵌入式系统定义和分类2.嵌入式系统的特点和应用领域3.常见的嵌入式硬件平台介绍第二章：嵌入式软件开发环境搭建1.常用的开发工具介绍2.基于Linux的开发环境搭建3.基于Windows的开发环境搭建第三章：C语言基础1.C语言基本语法和数据类型2.控制流程和函数3.数组和指针4.结构体和联合体第四章：嵌入式软件开发流程1.软件开发生命周期2.需求分析和系统设计3.编码和调试技巧4.测试和验证第五章：嵌入式操作系统1.操作系统的作用和分类2.常见的嵌入式操作系统介绍（例如FreeRTOS、uC/OS等）3.操作系统的任务调度和资源管理第六章：外设驱动程序编写1.嵌入式外设驱动程序的概念和作用2.常见外设驱动程序的编写方法（例如GPIO、UART等）3.中断处理和时钟管理第七章：通信协议与网络编程1.常见的通信协议介绍（例如SPI、I2C、TCP/IP等）2.基于网络的嵌入式应用开发3.Socket编程实践四、教学方法与评估方式本课程将采用理论讲授与实践操作相结合的教学方法。
学生将通过课堂讲解、案例分析、实验操作等方式进行学习。
课程结束后，将进行考试和项目评估，以评估学生对嵌入式软件开发的掌握程度。
五、参考书目1.《嵌入式系统设计与开发》 - 陈向阳2.《嵌入式实时操作系统原理与实践》 - 李志强3.《C Primer Plus》 - Stephen Prata以上是关于嵌入式软件开发入门课程的详细内容。
嵌入式系统课程大纲
嵌入式系统课程大纲一、课程简介嵌入式系统是以计算机技术为基础，实现特定功能的系统。
本课程旨在介绍嵌入式系统的基本原理、设计方法及开发技术。
学生将学习到嵌入式系统的硬件与软件之间的紧密集成，以及如何应用嵌入式系统解决实际问题。
二、课程目标1. 理解嵌入式系统的基本概念和设计原理；2. 掌握嵌入式系统的硬件与软件开发技术；3. 学习嵌入式系统的应用案例，并能独立完成相关项目；4. 培养学生的创新思维和问题解决能力。
三、课程内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统定义及特点1.2 嵌入式系统发展历程1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统硬件设计基础2.1 单片机概述2.2 计算机体系结构及指令集2.3 嵌入式系统的接口技术2.4 嵌入式系统的存储技术3. 嵌入式系统软件开发基础3.1 嵌入式系统软件设计流程3.2 嵌入式系统操作系统3.3 嵌入式系统的编程语言3.4 嵌入式系统的调试与测试4. 嵌入式系统的应用案例4.1 嵌入式系统在智能家居中的应用4.2 嵌入式系统在工业控制中的应用4.3 嵌入式系统在医疗设备中的应用4.4 嵌入式系统在无人机中的应用五、课程评估1. 平时作业：占总成绩的20%包括课堂练习、实验报告和小型项目。
2. 期中考试：占总成绩的30%考核学生对课程知识的理解和掌握程度。
3. 期末项目：占总成绩的50%要求学生独立完成一个嵌入式系统开发项目，并提交相应的设计方案和实现报告。
六、参考教材1. 嵌入式系统设计与开发，李明著，电子工业出版社，2017年2. 嵌入式系统原理与设计，张立新著，清华大学出版社，2018年七、备注本课程将提供实验室设备供学生使用，学生可以自行选择项目开发的硬件平台和开发环境。
同时，学生也可以自愿参与相关嵌入式系统开发竞赛，以提升自己的实践能力和创新能力。
八、教学团队本课程由经验丰富的嵌入式系统开发工程师和计算机科学与技术专业教师组成的教学团队共同授课，保证教学质量和学生学习效果。
嵌入式教学大纲
嵌入式教学大纲嵌入式教学大纲嵌入式系统是现代科技领域中的一个重要分支，它涉及到硬件和软件的结合，广泛应用于各个领域。
为了培养学生对嵌入式系统的深入理解和实践能力，制定一份完善的嵌入式教学大纲显得尤为重要。
一、引言嵌入式系统的概念和发展历程。
嵌入式系统在现代科技中的重要性和应用领域。
二、基础知识1. 计算机体系结构和原理：介绍计算机体系结构和原理，包括中央处理器、存储器、输入输出设备等基本组成部分。
2. C语言基础：学习C语言的基本语法、数据类型、运算符、流程控制等知识，为后续嵌入式编程打下基础。
3. 电子电路基础：了解电子电路的基本原理、元件和电路分析方法，为嵌入式系统硬件设计打下基础。
三、嵌入式系统设计1. 嵌入式系统架构：介绍嵌入式系统的基本架构和组成，包括处理器选择、操作系统、外设等。
2. 嵌入式系统硬件设计：学习嵌入式系统硬件设计的基本原理和方法，包括电路设计、电源管理、外设接口等。
3. 嵌入式系统软件设计：学习嵌入式系统软件设计的基本原理和方法，包括嵌入式操作系统、驱动程序、应用程序等。
四、嵌入式系统应用开发1. 嵌入式系统开发环境：介绍嵌入式系统开发所需的硬件和软件环境，包括开发板、编译器、调试工具等。
2. 嵌入式系统应用开发：学习嵌入式系统应用开发的基本原理和方法，包括传感器接口、通信协议、数据处理等。
3. 嵌入式系统测试与调试：学习嵌入式系统的测试和调试方法，包括仿真调试、硬件调试、软件调试等。
五、嵌入式系统案例分析通过实际案例分析，深入了解嵌入式系统在不同领域的应用，如智能家居、智能交通、医疗设备等，掌握嵌入式系统设计和开发的实践经验。
六、嵌入式系统项目实践学生通过团队合作，选择一个嵌入式系统项目进行实践，包括需求分析、系统设计、硬件开发、软件开发、测试调试等环节，培养学生的实践能力和团队协作能力。
七、嵌入式系统创新设计学生通过自主选题，进行嵌入式系统的创新设计，包括问题定义、方案设计、实现验证等步骤，培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。
ARM嵌入式系统基础教程
ARM嵌入式系统基础教程嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被设计用于特定任务或功能，通常是实时的，并在自己的硬件平台上运行。
它主要用于各种行业和应用领域，如消费电子产品、汽车、医疗设备和工业自动化。
ARM（Advanced RISC Machines）是一种广泛使用的微处理器架构，它在嵌入式系统中被广泛采用。
ARM处理器具有低功耗、高性能和小尺寸的特点，使其成为选择嵌入式系统的首选。
嵌入式系统基础教程将介绍ARM嵌入式系统的基本概念和技术，帮助读者快速入门。
首先，教程将介绍嵌入式系统的基本原理和组成，包括处理器、内存、输入/输出设备和操作系统。
读者将了解这些组件之间的相互作用，如何选择合适的组件以满足应用需求。
接下来，教程将深入探讨ARM处理器的架构和指令集。
读者将了解ARM处理器的工作原理、寄存器和指令集，并学习如何编写ARM汇编程序。
教程将通过实际的例子和练习来帮助读者理解和应用这些概念。
此外，教程还将介绍嵌入式软件开发的基本知识和工具。
读者将学习如何使用开发工具链，如编译器、调试器和仿真器，以及如何编写嵌入式软件程序。
教程还将探讨软件开发过程中常见的问题和调试技巧。
最后，教程将介绍一些实际的应用案例，如智能家居系统、机器人和无人机。
读者将学习如何设计和实现这些系统，并了解他们在实际应用中的用途和挑战。
总之，ARM嵌入式系统基础教程旨在帮助读者理解和应用嵌入式系统和ARM处理器的基础知识。
通过学习本教程，读者将能够开始设计和开发自己的嵌入式系统，并在各种应用领域中应用它们。
教程提供了理论知识和实际案例相结合的学习方式，使读者能够迅速上手并应用所学知识。
嵌入式课程第1讲嵌入式系统综述ppt课件
课程设置的必要性
▪ 应用需求日益复杂 ▪ 微处理器技术长足发展 ▪ 社会对嵌入式技术人才的需求
据统计2002年16/32位嵌入式处理 器的销售额已接近70亿美元 ▪ 嵌入式软件技术成为核心
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嵌入式处理器快速成长
$70亿
5/92
课程目的
了解嵌入式系统的概念和体系结构
掌握嵌入式系统的软硬件开发方法
代表产品有TI的TMS320C2000/C5000 和Motorola的DSP56000
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嵌入式SOC
System On Chip,片上系统/系统芯片 将很多功能模块集成到单个芯片上 ➢ 各种通用处理器内核作为SOC设计公司的标准库，
用VHDL等语言描述 ➢ 除个别无法集成外，嵌入式系统的大部分集成到一
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课程安排（5）
3. 嵌入式Linux设备驱动实验 － 基本的编程实现 － 数码管驱动与按键驱动的结构分析及使用方法
4. 串口通讯与短信收发系统综合实验 － 基于Qt的嵌入式GUI程序设计 － 串口通讯程序设计 － 短信收发程序设计 － 程序编译下载与运行
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评分标准
课堂表现与出勤率：20％ 实验表现：50％ 实验报告：30％
MIPS公司开发了32位高性能，低功耗的处理器 内核MIPS 32 4Kc和64位的处理器内核MIPS
64 5Kc
应用范围：机顶盒、视频游戏机、Cisco路由
器、激光打印机
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典型的嵌入式微处理器－PowerPC
PowerPC架构特点：可伸缩性好，方便灵活
既有通用处理器，也有嵌入式微控制器和内核， 应用范围非常广泛，从高端服务器、工作站到 PC，从消费类电子到通信设备
嵌入式教程简介
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嵌入式系统设计（实验课） 5）嵌入式系统设计（实验课） 内容安排
三个层次，这三个层次分别是： 三个层次，这三个层次分别是： 基本知识部分，目的有三： 1）基本知识部分，目的有三： 让学生了解（认识） （1）让学生了解（认识）嵌入式软件和硬件的一般开 发环境与流程。 发环境与流程。 让学生熟悉（某一种） （2）让学生熟悉（某一种）嵌入式系统开发工具 掌握实验开发工具的操作方法及使用， （3）掌握实验开发工具的操作方法及使用，熟悉软件 编程环境，为下二个层次实验做准备。 编程环境，为下二个层次实验做准备。 基础技能部分， 2）基础技能部分，目的是让同学掌握基本的嵌入式程序 开发，可以根据实验指导书内容进行实验的调试， 开发，可以根据实验指导书内容进行实验的调试，能读 懂实验源程序。 懂实验源程序。 综合应用部分， 3） 综合应用部分 ， 目的在于综合运用同学在基础技能部 13 分所学，创造性地进行综合应用。 分所学，创造性地进行综合应用。
第一章 概论 嵌入式系统是以应用为中心， 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术 为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪， 为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，适用 于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、 于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗 有严格要求的专用计算机系统。 有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式 微处理器、外围硬件设备、 微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及 用户的应用程序等四个部分组成。 用户的应用程序等四个部分组成。 以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品， 以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品， 不仅为嵌入式市场展现了美好前景， 不仅为嵌入式市场展现了美好前景，注入了新的 生命；同时也对嵌入式系统技术， 生命；同时也对嵌入式系统技术，特别是软件技 术提出新的挑战。这主要包括： 术提出新的挑战。这主要包括：支持日趋增长的 功能密度、灵活的网络联接、 功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和 多媒体的信息处理，此外， 多媒体的信息处理，此外，当然还需对付更加激 烈的市场竞争。 烈的市场竞争。 14
嵌入式基础教程
嵌入式系统工业的主流SR。AM微控制器RO的M片上外中设断资源一般比较丰富，
适合于控制，因此称微部控件制器。 部件
部件
嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用
系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、
MC68HC05/11/12/16、68300、数目众多ARM芯片等。目前MCU
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• 基本概念 ——前后台系统
后台
前台
循环中调用 相应的函数完成 相应的操作，这 部分可以看成后 台行为，后台也 可以叫做任务级。 这种系统在处理 的及时性上比实 际可以做到的要 差。
中断服务程序 时
ISR
间
ISR ISR
ISR
中断服务程 序处理异步事件， 这部分可以看成 前台行为，前台 也叫中断级。时 间相关性很强的 关键操作一定是 靠中断服务程序 来保证的。
EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一
个是机系一最列样大的的限单，度片不地机同和具 的 应有是用多存需复部种储求位件衍器相生和匹产外配看品设，部门，的功件狗每配能种置不衍及多晶部生封不振件产装少品。，的这从处样而理可减器以少内使功核单耗都片和
成本和。嵌入式微处理定器部时相件器比，微C控P制U核器的最部大I/O件特点是单片化，体积 大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前
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• 嵌入式微处理器
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中，将 微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的 母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式 应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基 本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做 了各种增强。
嵌入式系统开发技术的入门教程
嵌入式系统开发技术的入门教程嵌入式系统指的是嵌入到智能设备中的计算机系统，它们通常是实时的、可靠的，并且具有丰富的功能。
嵌入式系统在现代生活中扮演着越来越重要的角色，它们可以在我们的手机、家电、汽车和医疗设备等各个方面中发挥作用。
在本教程中，我们将介绍嵌入式系统开发的基本知识和技术，帮助您开始学习和掌握这一领域。
一、了解嵌入式系统开发的基础知识1. 学习嵌入式系统的定义和特点：嵌入式系统是什么？它们与普通计算机系统有何不同之处？了解嵌入式系统的基本组成和特点是进入这一领域的第一步。
2. 理解嵌入式系统的硬件架构：学习嵌入式系统的硬件构成，包括处理器、内存、输入输出设备等，以及它们之间的连接方式和工作原理。
3. 掌握嵌入式系统的软件开发环境：了解嵌入式系统的软件开发过程和工具，包括交叉编译器、调试工具和开发板等，以及它们在嵌入式系统开发中的作用。
二、学习嵌入式系统的编程语言和工具1. 学习C语言：C语言是嵌入式系统开发最常用的编程语言，学习C语言的基本语法和用法是进入嵌入式系统开发的关键。
掌握C语言的指针、结构体等高级特性对于理解和编写嵌入式系统程序非常重要。
2. 掌握汇编语言：汇编语言是嵌入式系统开发中用于直接控制硬件的重要工具，学习汇编语言可以更加深入地理解嵌入式系统的运行原理和调试过程。
3. 熟悉嵌入式系统开发工具：学习和熟悉常用的嵌入式系统开发工具，如Keil、IAR等，掌握它们的基本使用方法和调试技巧，能够高效地开发和调试嵌入式系统程序。
三、了解嵌入式系统的实时操作系统1. 学习实时操作系统的基本概念：了解实时操作系统的定义、特点和分类，学习实时任务调度、同步和通信的基本原理。
2. 掌握实时操作系统的常用API：学习实时操作系统的常用API函数，如任务创建、消息队列、信号量等，掌握它们的使用方法和注意事项。
3. 进行实时操作系统的实践项目：通过实际的项目实践，如LED灯控制、温度监测等，了解实时操作系统在嵌入式系统开发中的应用，提高对实时系统的理解和运用能力。
嵌入式教程简介 嵌入式系统设计教程(第2版)
主讲： 马洪连
总学时：其中讲课32学时，上机实践环节24学时 教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社 马洪连 参考书： 1、《嵌入式系统开发与应用》 北航出版社、田泽编著.
2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社 杜春雷编著 3、《嵌入式系统设计与实例开发—ARM与C/OS-Ⅱ》 清华大学出版社 王田苗、魏洪兴编著 4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》 北航出版社、马忠梅等著.
因此，我国信息产业的相关人员该牢牢抓住 这一大好机遇，找准发展点，在新一轮嵌入式技 术上，下大力冲刺一番，定能使我国IT技术迈上 一个台阶。总之，目前嵌入式技术是中国IT发展 的最难得的机遇。 人才奇缺!
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3）高校人才嵌入式培养情况
人才培养：专业、课程设置、师资落后、设备不 先进；
嵌入式系统：没有系统的概念
随着计算机技术的飞速发展，逐渐形成了计算机 系统的两大分支：通用计算机系统和嵌入式计算机系 统。 通用计算机系统的硬件以标准化形态出现，它通 过安装不同的软件满足各种不同的要求。其典型的产 品就是PC机。 嵌入式计算机系统则是根据具体应用对象，软、 硬件采用量体裁衣方式定制的，不以一般计算机形态 出现的专用计算机系统。嵌入式系统的软件固化在硬 件系统中，与硬件形成一个不可分割的整体，它所执 行的功能也是面向特定的应用，很难通用。其外形、 尺寸、功能、功耗等都受限于应用对象的设计需求， 8 因而不可能有一个标准化的设计。
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1） 学习嵌入式系统的意义
市场需求－ 嵌入式开创了电子新纪元，采用嵌入式技 术的微处理器应用于各类电子产品中。目前每一分钟全 世界就有10块以上的基于ARM的微处理器芯片被买走， 每卖出一部装有ARM芯片的手机，ARM公司能获利1元人 民币，这样每年坐收2亿美金，该公司不到800人。
《嵌入式系统基础》课程简介
嵌入式系统基础
（EmbeddedMicroprocessorSystem）
总学时：32学时理论：32学时实验（上机、实习等）：0学时
学分：2
课程主要内容：
本课程是计算机科学与技术专业本科生的一门专业选修课程。
通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统的基础知识，熟悉典型的嵌入式微处理器及嵌入式操作系统，掌握嵌入式系统的一般设计方法与开发过程，具备初步的嵌入式系统的软硬件设计开发能力，为嵌入式系统的实际应用打下基础。
课程主要内容包括：嵌入式系统基础知识、嵌入式系统一般设计方法、ARM处理器体系结构及指令系统、基于ARM处理器的硬件平台设计、嵌入式1inUX操作系统、嵌入式1inux 系统的Boot1oader设计、嵌入式1inux程序设计基础、嵌入式1inux系统的驱动开发、嵌入式网络程序设计、嵌入式1inUX图形用户界面编程。
先修课程：
《程序设计语言C》，《计算机组成原理》，《数字电子技术》《操作系统原理》，《计算机网络原理》等。
适用专业：
计算机科学与技术
教材：
[1]徐英慧.《ARM9嵌入式系统设计》（第2版）.北京：北京航空航天大学出版社，2010
[2]章坚武.《嵌入式系统设计与开发》.西安：西安电子科技大学出版社，2009
[3]黄智伟.《ARM9嵌入式系统设计基础教程》.北京：北京航空航天大学出版社，2008教学弁考书：
[1]王田苗.《嵌入式系统设计与实例开发》（第3版）.北京：清华大学出版社，2008
[2]滕英岩,《嵌入式系统开发基础》.北京：电子工业出版社，2008。
嵌入式基础教程全面
嵌入式基础教程全面嵌入式系统是指将计算机硬件与软件嵌入到特定的控制系统中，以实现特定功能的系统。
它具有体积小、功耗低、性能强等特点，广泛应用于各个领域，例如智能家居、智能交通、工业自动化等。
嵌入式系统的基础知识包括硬件和软件两个方面。
在硬件方面，我们需要了解处理器、存储器、外设等基本组成部分。
处理器是嵌入式系统的核心，它负责执行程序指令。
处理器有多种类型，如ARM、MIPS等，每种类型都有自己的特点和应用领域。
我们需要学习处理器的架构、指令集、寄存器等基本概念。
存储器用来存储程序代码和数据。
常见的存储器有ROM和RAM，其中ROM用来存储不易改变的程序代码，RAM用来存储程序运行过程中产生的数据。
我们需要了解存储器的类型、工作原理以及如何使用。
外设包括输入设备和输出设备，用来与外界进行信息交换。
常见的输入设备有键盘、鼠标，输出设备有显示器、打印机等。
我们需要学习外设的接口标准、驱动程序开发等内容。
在软件方面，我们需要了解嵌入式操作系统、驱动程序和应用程序的开发。
嵌入式操作系统是一种专为嵌入式系统设计的操作系统，它具有实时性强、占用资源少等特点。
常见的嵌入式操作系统有实时操作系统（RTOS）和嵌入式Linux。
我们需要学习操作系统的架构、任务调度、内存管理等知识。
驱动程序是用来控制外设的软件模块，它与硬件之间进行数据交换。
我们需要学习驱动程序的开发流程、编程技巧等内容。
应用程序是嵌入式系统的具体功能实现，它是通过软件编程来实现的。
我们需要学习嵌入式编程语言（如C、C++）、算法设计等知识。
除了上述基础知识，还需要学习嵌入式系统的调试和测试技术。
调试是指在嵌入式系统开发过程中，找出和解决问题的过程。
测试是指验证嵌入式系统的功能是否符合要求的过程。
我们需要学习调试和测试的方法、工具等内容。
总之，嵌入式基础教程需要包括硬件和软件两个方面的内容，涵盖处理器、存储器、外设、操作系统、驱动程序、应用程序以及调试和测试等知识。
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1） 学习嵌入式系统的意义
市场需求－ 嵌入式开创了电子新纪元，采用嵌入式技 术的微处理器应用于各类电子产品中。目前每一分钟全 世界就有10块以上的基于ARM的微处理器芯片被买走 ，每卖出一部装有ARM芯片的手机，ARM公司能获利 1元人民币，这样每年坐收2亿美金，该公司不到800人 。
企业人才需求－软硬件设计人才，应用开发人才，综合 性人才，……。
生命；同时也对嵌入式系统技术，特别是软件技
术提出新的挑战。这主要包括：支持日趋增长的
功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和
多媒体的信息处理，此外，当然还需对付更加激
烈的市场竞争。
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嵌入式系统的概念
▪ 随着计算机技术的飞速发展，逐渐形成了计算机 系统的两大分支：通用计算人员该牢牢抓住这 一大好机遇，找准发展点，在新一轮嵌入式技术 上，下大力冲刺一番，定能使我国IT技术迈上一 个台阶。总之，目前嵌入式技术是中国IT发展的 最难得的机遇。
课程名称：嵌入式系统设计教程
主讲： 马洪连
总学时：其中讲课32学时，上机实践环节24学时 教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社 马洪连
参考书： 1、《嵌入式系统开发与应用》 北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社 杜春雷编
著 3、《嵌入式系统设计与实例开发—ARM与C/OS-Ⅱ》
寸、功能、功耗等都受限于应用对象的设计需求，因
而不可能有一个标准化的设计。
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▪ 在未来的社会中，使用嵌入式系统的情况 会越来越多。人们可以不接触计算机，但是不 能不接触嵌入式系统的情况是不存在的。嵌入 式可能存在于生活的各个角落，个人家庭可能 就是通过一个嵌入式系统控制中心，管理家电 来控制家庭和外界网络的连接，让人们的生活 更为方便；出门旅行的时候，在旅店的门把手 里面安装有电子识别控制系统，利用嵌入式系 统根据旅客手上的特征，判断是否应该开门； 在坐车的时候，汽车电脑可以通过GPS来判断 自己的具体位置，利用嵌入式智能系统判断应 该走哪条路比较方便。
清华大学出版社 王田苗、魏洪兴编著 4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》
北航出版社、马忠梅等著.
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课程内容
绪论：
1）学习嵌入式系统的意义 2）高校人才嵌入式培养情况 3）嵌入式系统设计（实验课）》内容安排
第1章嵌入式系统概况
1.1 嵌入式系统的定义 1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势 1.3 嵌入式系统组成简介
6.4 基于C/OS-II操作系统的应用开发
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第7章 嵌入式Linux操作系统及应用
7.1 嵌入式Linux操作系统概述 7.2 嵌入式Linux操作系统的开发工具 7.3 嵌入式Linux操作系统的内核编译及驱动 程
序的开发 7.4 嵌入式Linux操作系统的应用开发
第8章 Windows CE操作系统的应用与开发 8.1 Windows CE操作系统概述 8.2 Windows CE操作系统的开发工具 8.3 Windows CE操作系统内核编译及驱动程 序的开发 8.4 基于Windows CE操作系统的应用开发
第9章 开发应用实例 5
绪论
名词解释： ▪ RTOS: Real Time Operating System 实时
操作系统 ▪ EOS: Embedded Operation System 嵌入式
操作系统 ▪ OEM产品：Origiral Equipment
Mannufacture 从原厂买配件加工或叫贴牌产 品
▪ 通用计算机系统的硬件以标准化形态出现，它通过 安装不同的软件满足各种不同的要求。其典型的产品 就是PC机。
▪ 嵌入式计算机系统则是根据具体应用对象，软、硬
件采用量体裁衣方式定制的，不以一般计算机形态出
现的专用计算机系统。嵌入式系统的软件固化在硬件
系统中，与硬件形成一个不可分割的整体，它所执行
的功能也是面向特定的应用，很难通用。其外形、尺
6
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术
为基础，并且在软、硬件方面可进行裁剪，适用
于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗
有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式
微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及
用户的应用程序等四个部分组成。
以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品，
不仅为嵌入式市场展现了美好前景，注入了新的
3
第5章 嵌入式系统开发环境与相关开发技术
5.1 概述
5.2 嵌入式系统的开发工具
5.3 嵌入式系统调试技术
5.4 嵌入式系统开发经验
5.5 嵌入式系统的Bootloader技术
第6章# 嵌入式C/OS-II操作系统及应用
6.1 C/OS-II操作系统概述
6.2 ARM ADS开发环境
6.3 C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植
技术发展趋势要求－8位、16位、32位，实时操作系统
ARM的嵌入式微处理器兼具有32位的计算和16位的 低功耗能力。处理器的内核向设计商开放，避免了商业 不信任和安全隐患，ARM微处理器开发工具比较成熟10
2）开展嵌入式系统教学的必要性
由于诸多原因，我国计算机行业在过去未能 赶上世界范围技术发展的前几次机遇。当我们 意识到应组织发展本国计算机产业时，微软已 在PC软件上处于世界垄断地位，我们只得在软 件汉化等“小范围“徘徊，对计算机系统软件 虽偶有出击，但总难突重围。21世纪之初，微 软王国已从登峰造极走向地位下滑的后PC时代。 后PC时代是一个嵌入式系统的网络时代，嵌入 式技术将主宰后PC时代。由于其应用广，领域 特色突出，谁也无力独霸这一市场。互联网技 术在世界范围的扩展和中国通信事业的高速发 展，已为我国开发嵌入式产品造就了广大市场。
第2章 嵌入式系统的基本知识
2.1 嵌入式系统的硬件基础 2.2 嵌入式系统的软件基础 2.3 ARM微处理器的指令系统和程序设计
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第3章 基于ARM架构的嵌入式微处理器
3.1 概述 3.2 嵌入式微处理器的组成 3.3 常用的三种ARM微处理器介绍
第4章 嵌入式系统设计
4.1 概述 4.2 嵌入式系统的硬件设计 4.3 嵌入式系统接口设计 4.4 嵌入式系统人机交互设备接口 4.5 嵌入式系统的总线接口和网络接口设计 4.6 嵌入式系统中常用的无线通信技术