嵌入式设计PPT课件
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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
嵌入式系统PPT优秀课件
四层，各有其特点。下图显示了嵌入式系统的软件体系。
设备驱动层是嵌入式系统中必不可少的重要部分；使 用任何外部设备都需要有相应的驱动程序的支持，它 为上层软件提供了设备的操作接口。上层软件不用理 会设备的具体内部操作，只须调用驱动层程序提供的 接口即可。驱动层一般包括：
硬件抽象层(HAL)
板级支持包(BSP)
相关统计表明，2012 年我国电子制造规模达 5.45 万 亿元，位居世界第二；电视、程控交换机、笔记本电 脑、显示器和智能手机等主要电子信息产品的产量居 全球首位。
我国嵌入式系统的应用主要分布在电信、医疗、汽车、 安全和消费类等行业。来自 2010-2011 年度的行业调 查数据显示，目前嵌入式产品应用最多的三大领域：
硬件层，是整个嵌入式系统的根本，如果现在单片机 及接口这块很熟悉，并且能用C和汇编语言来编程的 话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件层
也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够 看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的， 同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。
嵌入式系统的软件体系是面向嵌入式系统特定的硬件体系和用 户要求而设计的，是嵌入式系统的重要组成部分，是实现嵌入 式系统功能的关键。嵌入式系统软件系统和通用计算机软件体 系类似，分成驱动层、操作系统层、中间件层和应用软件层等
中间件是用于帮助和支持应用软件开发的软件，通常 包括数据库、网络协议、图形支持及相应开发工具等。 例如，MySQL、TCP/IP、GUI等都属于这一类软件。
MySQL[1] 是一个关系型数据库管理系统， 是一个数 据库
TPC/IP 是通信协议 GUI： （Graphical User Interface）图形用户界面
三大领域所占比例之和接近60%
设备驱动层是嵌入式系统中必不可少的重要部分；使 用任何外部设备都需要有相应的驱动程序的支持，它 为上层软件提供了设备的操作接口。上层软件不用理 会设备的具体内部操作，只须调用驱动层程序提供的 接口即可。驱动层一般包括：
硬件抽象层(HAL)
板级支持包(BSP)
相关统计表明，2012 年我国电子制造规模达 5.45 万 亿元，位居世界第二；电视、程控交换机、笔记本电 脑、显示器和智能手机等主要电子信息产品的产量居 全球首位。
我国嵌入式系统的应用主要分布在电信、医疗、汽车、 安全和消费类等行业。来自 2010-2011 年度的行业调 查数据显示，目前嵌入式产品应用最多的三大领域：
硬件层，是整个嵌入式系统的根本，如果现在单片机 及接口这块很熟悉，并且能用C和汇编语言来编程的 话，从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易，硬件层
也是驱动层的基础，一个优秀的驱动工程师是要能够 看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的， 同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。
嵌入式系统的软件体系是面向嵌入式系统特定的硬件体系和用 户要求而设计的，是嵌入式系统的重要组成部分，是实现嵌入 式系统功能的关键。嵌入式系统软件系统和通用计算机软件体 系类似，分成驱动层、操作系统层、中间件层和应用软件层等
中间件是用于帮助和支持应用软件开发的软件，通常 包括数据库、网络协议、图形支持及相应开发工具等。 例如，MySQL、TCP/IP、GUI等都属于这一类软件。
MySQL[1] 是一个关系型数据库管理系统， 是一个数 据库
TPC/IP 是通信协议 GUI： （Graphical User Interface）图形用户界面
三大领域所占比例之和接近60%
《嵌入式原理系统》课件
模块化设计原则
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算
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
嵌入式系统设计实例完全ppt课件
– 以上是以我们开发的硬件系统平台为例的硬件控制接口操作函数 之一，用于控制I C卡的复位信号置
15.1 嵌入式Linux IC卡接口设计与驱动开发
针对不同硬件平台函数，内部操作方法不尽相同。类似的其它操作函数 还有：
staticvoidsetrstout(void) staticvoidclearrst(void) staticvoidsetclk(void) staticvoidsetrst(void) staticvoidclearclk(void) staticvoidsetsda(void) staticvoidclearsda(void) staticvoidsetsdain(void) staticvoidsetsdaout(void) (3)模块初始化函数的实现 static int __init init_ic(void) { initicdata(&icdata); init_waitqueue_head(&icdev.readq);
– 模块初始化函数是模块开发过程中必不可少的处理函数，用于实 现设备的初始化、中断初始化及处理、设备注册等，在上面函数 中首先应用initicdata(&icdata)实现了卡数据的初始化，然后定义 了队列数据，再进行了中断处理函数的绑定、中断申请以及中断 初始化。最后实现了IC卡字符设备的申请，设备名为IC。
15.1 嵌入式Linux IC卡接口设计与驱动开发
– Module是Linux内核的一大创新，其正规的叫 法应该是Loadable Kernel Module，即可安装 模块。可安装模块实现了Linux操作系统的可扩 展性。模块运行在内核空间环境中，它的程序 运行函数库都是在内核空间定义，而不是在用 户函数库空间。Linux模块的最方便之处为可加 载和卸载，Linux操作系统提供了系统调用 insmod和rmmod，可随时将自己开发的模块进 行加载和卸载。
15.1 嵌入式Linux IC卡接口设计与驱动开发
针对不同硬件平台函数，内部操作方法不尽相同。类似的其它操作函数 还有：
staticvoidsetrstout(void) staticvoidclearrst(void) staticvoidsetclk(void) staticvoidsetrst(void) staticvoidclearclk(void) staticvoidsetsda(void) staticvoidclearsda(void) staticvoidsetsdain(void) staticvoidsetsdaout(void) (3)模块初始化函数的实现 static int __init init_ic(void) { initicdata(&icdata); init_waitqueue_head(&icdev.readq);
– 模块初始化函数是模块开发过程中必不可少的处理函数，用于实 现设备的初始化、中断初始化及处理、设备注册等，在上面函数 中首先应用initicdata(&icdata)实现了卡数据的初始化，然后定义 了队列数据，再进行了中断处理函数的绑定、中断申请以及中断 初始化。最后实现了IC卡字符设备的申请，设备名为IC。
15.1 嵌入式Linux IC卡接口设计与驱动开发
– Module是Linux内核的一大创新，其正规的叫 法应该是Loadable Kernel Module，即可安装 模块。可安装模块实现了Linux操作系统的可扩 展性。模块运行在内核空间环境中，它的程序 运行函数库都是在内核空间定义，而不是在用 户函数库空间。Linux模块的最方便之处为可加 载和卸载，Linux操作系统提供了系统调用 insmod和rmmod，可随时将自己开发的模块进 行加载和卸载。
嵌入式系统软件设计.ppt
/* say that we are here */
•
#ifdefined(CONFIG_DISPLAY_CPUINFO)
•
print_cpuinfo，
/* display cpu info (and speed) */
•
#endif
•
#ifdefined(CONFIG_DISPLAY_BOARDINFO)
2019/12/13
18
U-Boot代码等 堆(malloc调用) Board信息
栈(向下增长) 应用程序空间
异常向量
2019/12/13
16M空间的典型配A置RM
0x00FF FFFF 0x00FE 0000 0x00FC 0000 0x00FB FFAC
0x00FB FF20 0x0000 2000 0x0000 0000
• ；CPSR位 31 30 29 28 ……….. 7 6 5 4 3 2 1 0
•；
11010011
• m加r载s 到r0中r0，cpsr
；将cpsr
• b位ic清r00，r0，#0x1f
；将cpsr的低5
• o位rr设r置0，为r01，10#100x0d113
；将cpsr的低8
• m载s到r cpsr中cpsr，r0
2019/12/13
14
ARM
• # define pWTCON
0x53000000
• #址d寄ef存ine器*/ INTMSK
0x4A000008 /* 中断控制基
• # define INTSUBMSK 0x4A00001C
• #存d器efi*n/e
CLKDIVN
0x4C000014 /* 时钟除法寄
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嵌入式开发流程介绍
嵌入式产品开发流程与8位机开发流程类似，但增加了 RTOS移植部分。
元器件选型－〉原理图编制－〉印制板－〉样板试制－〉 硬件功能测试－〉 BSP调试－〉 RTOS移植－〉协议栈 移植－〉应用程序调试－ 〉 系统联调 －〉样机交付
另外嵌入式开发中普遍使用C语言，系统复杂程度和开发
周期均比8位机开发增加。
嵌入式开发基本知识
田磊
嵌入式产品的概念
嵌入式简单的讲就是把处理器的嵌入各种电子 设备内部，实现设备的智能化。 Z80/mcs51/6502等基于单片机开发的产品也是 嵌入式产品。 目前语义更泛指基于高端处理器（16/32bit），
使用实时操作系统的产品。
嵌入式产品发展迅速
进入嵌入式领域开发的公司正快速增加，国内嵌入式市场成为目前公认的新兴利 润市场，通信与数据通信，移动计算，PDA，医疗测试仪器….。国内业界掀 起了从8位单片机转入16/32位高性能cpu开发的新一轮高潮。
流程实例
系统设计
系统设计－〉 系统设计准备－〉 界面设计 －〉建立设计模 型 －〉系统设计合并－〉 对象持久化设计－〉 详细设计 －〉 系统设计测试 －〉系统设计修改（测试后）－〉 系统设计验 收
流程实例
系统实现
芯片选型－〉关键电路试验－〉原理图编制－〉原理图 评审－〉印制板－〉样板试制－〉硬件功能测试－〉硬 件稳定性测试－〉 BSP调试－〉 RTOS移植－〉协议栈 移植－〉软件代码编制准备－〉软件代码编制－〉软件 单元代码走读－〉 代码单元测试－〉单元代码修改－〉 单元代码回归测试－ 系统联调 －〉系统集成测试－〉 样机交付－〉文档交付
实时操作系统与协议栈
很多实时操作系统厂家均提供基于相应RTOS的 协议栈产品 各类协议栈如TCP/IP、VOIP、 NO.7、 MAP、 语音识别、手写输入、红外传输 …能简化产 品开发难度 各类协议栈能缩短产品开发周期，提升产品质 量
嵌入式/应用系统开发的区别
嵌入式产品对实时性要求高 嵌入式产品对代码尺寸有要求 嵌入式开发不能使用DOS中断或Windows-API资 源。 嵌入式产品的软件开发环境与调试环境与应用 系统开发不同，一般要使用交叉编译器和仿真
嵌入式C/C++开发环境
提供目标调试(remote/rom monitor)能力. 另外还有其他一些地方需要注意，如I/O库， 大小尾段等。 主流嵌入式编译器：
GNU 、CADUL 、CodeWarrior、GreenHill、Diab/SDS、 IAR、BC/VC+Toolkit….等
仿真器与调试器的功能
调试器。
嵌入式C/C++开发
嵌入式c/c++编译器 交叉编译能力：能够在pc/unix平台上生成其他cpu平 台目标代码 连接/定址器：因为无法提供dos/windows的动态定位 执行能力。嵌入式一般需要目标代码静态定位到具体 地址，定址器完成这一工作。 启动代码：初始化处理器和c语言堆栈区等环境的汇 编码。 EC++:针对嵌入式的一些实时要求等特点，对标准 C++语言规范的修改扩充。
嵌入式开发流程实例
项目立项
立项申请 －〉项目立项评估 －〉项目进度计划 －〉 项目立项审批
SUCCESS
THANK YOU2019/6/17流程实例需求分析
资料收集 －〉需求分析编制 －〉讨论准备 －〉需求分 析讨论－〉需求分析修改 －〉需求分析验收
流程实例
系统分析
系统分析准备－〉 确定问题域 －〉需求建模 －〉建立 分析对象模型－〉 系统分析合并 －〉系统分析测试 －〉系统分析修改（测试后） －〉系统分析验收
仿真器支持硬件断点能力强 仿真器可以支持trace功能，排错能力强
流程实例
总体规划
市场预测－〉技术准备－〉资金准备－〉资料收集－〉 资料研究－〉项目需求报告编制 －〉项目需求报告讨论 准备 －〉项目需求报告讨论 －〉项目需求报告修改 －〉 项目需求报告验收 －〉参与者及职责 －〉输出成果及 后序工作 －〉技术可行性实验－〉项目计划书
嵌入式开发的特点
与８位开发比较，嵌入式产品开发有如下特点： 前期投入大。
开发工具投入高。 项目周期长。 项目管理和进度控制困难。
质量保证要求高。
实时操作系统
实时操作系统能实现任务调度，内存管理等基 本功能，能简化产品开发流程，提高产品质量。 实时操作系统内核尺寸小，适应嵌入式产品对 体积和成本的要求。 实时操作系统能适应工控/通信等设备对响应 速度的要求。
流程实例
后续流程
试批量－〉培训安装－〉试运行－〉产品维护－〉批 量－〉售后服务－〉产品新版本－〉产品生命周期结 束
集成产品开发简介（IPD)
IBM公司等国外大公司使用的产品并行开 发流程模式,目前国内一些企业如华为已 经采用。 关注于产品上市时间，成本，质量，灵 活性，服务等方面。 从流程重整和产品重整两方面达到缩短 上市时间，提高产品利润。
仿真器与调试器的历史
BDM 背景调试模式，由motorola提出，把相应调试 微码放入处理器，使用高速串口进行访问。 （rom monitor的进一步扩展） JTAG
边界扫描协议，是IEEE规范，目前是主流。 使外界可以访问ASIC内部寄存器的技术。
仿真器与调试器的历史
BDM&JTAG调试器，与仿真器的区别。 同样能够直接控制处理器硬件，在单板的硬件 调试能力比rom monitor强。 价格便宜/连接方便 仿真器使用仿真内存，调试器需要目标板。
仿真器与调试器的历史
Rom仿真器 通过连接目标系统上的Rom插座，实现虚拟串 /ethernet口和Rom monitor.与Rom下载器不同。 Rom monitor 与Rom仿真器的优点： Cpu 无关，下载程序速度快。 价格便宜。 monitor程序的“鸡，蛋”悖论
Rom仿真器对C/C++开发环境的支持很重要。
内存查看 寄存器浏览 单步/断点设置 跟踪 程序下载执行 Flash烧写 操作系统任务级状态查看
仿真器与调试器的历史
全仿真器 使用硬件仿真芯片和仿真内存，连接困难，
价格昂贵。 如常见的51仿真器.. Rom monitor
调试器的一场革命，最廉价的一种方式，烧 入 Flash的一段小程序，可通过串/并/ethernet口 调试