Windows CE简介
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2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 5
教学重点
理解Windows
CE嵌入式系统的开发流程； 明确Windows CE嵌入式系统开发过程所涉及的 集成开发环境
教学难点
宏观上掌握Windows
CE嵌入式系统的开发流程 理解相应软件对应的开发流程
2019/2/23
2019/2/23
北京理工大学珠海学院 计算机教研室
13
2. 专用性强
嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统 和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系 统的移植。 即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要 根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。 同时针对不同的任务，往往需要对系统进行 较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这 种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。
1.1.5 典型嵌入式系统的基本组成
硬件部分：
电源 模块 时钟
外围电路 微处理器
Flash RAM
MPU
复位 ROM
外设
USB
2019/2/23
LCD
Keyboard
Other
21
北京理工大学珠海学院 计算机教研室
软件部分：
应用程序
操作系统 输入 处理器 存储器
2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室
1.1.2 嵌入式系统的发展历史
嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持 的 MP3 和一个 PC104 的微型工业控制计算机都可以认 为是嵌入式系统。 嵌入式系统已经有了近 30 年的发展历史，它是硬 件和软件交替发展的双螺旋式发展。 1. 以单芯片为核心的系统 以情感计算为特征的嵌入式系统
开发时往往有主机和目标机的概念，主机用 于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发 时需要交替结合进行。
2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 17
2019/2/23
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18
嵌入式系统与PC之间的区别
嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台 嵌入式系统的资源比PC少得多 嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多 嵌入式系统一般采用实时操作系统 嵌入式系统大都有成本、功耗的要求 嵌入式系统得到多种微处理体系的支持 嵌入式系统需要专用的开发工具
2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 3
这一切的实现就只因为：
在硬件上安装有一个嵌入式操作系统：
Windows CE 5.0
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4
项目1：认识PDA （1）
本节课程主要知识点 PDA的主要功能 PDA中的嵌入式系统 嵌入式系统的定义和特点 嵌入式操作系统的相关知识 Windows CE嵌入式系统 基于Windows CE的嵌入式系统开发 本书涉及的软件
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6
PDA的主要功能
同学们通过使用PDA来总结其具体功能。 回答以下问题：
PDA中嵌入式操作系统是什么？
PDA中为什么要设置嵌入式操作系统？
PDA中可以完成哪些工作？ PDA上的应用程序如何安装？ 如何配置PDA上的硬件？
2019/2/23
北京理工大学珠海学院 计算机教研室 16
2019/2/23
6. 嵌入式系统开发需要开发工具和环境
由于其本身不具备自主开发能力，即使设计 完成以后，用户通常也是不能对其中的程序功能 进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行 开发。 这些工具和环境一般是基于通用计算机上的 软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波 器等。
2019/2/23
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31
目前主要的嵌入式微处理器有：
AMD公司：Am186/88、Elan系列 Intel公司：386EX、 X86 NS（AMD）公司：Geode系列 ST公司：STPC（SOC） Motorola公司：Power PC（IBM）、68000、 MIPS公司：MIPS 32 4Kc和MIPS 64 5Kc ARM公司：ARM7、 ARM9E、 ARM10E、RISC ARM11、 Securcore 6个系列
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7
PDA中的嵌入式系统
PDA是一个典型的嵌入式计算机系统。 PDA的硬件系统采用基于ARM XScale技 术的Intel PXA270构建。 PDA的软件系统采用微软Windows Mobile 5.0构建。 PDA上的应用程序采用与PC机相同的编 程工具开发。
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2
一个典型的嵌入式设备：PDA
功能包括： 一个功能极强的通讯录: 商务通？ 预装有word,excel,pp ：移动文字处理机？ 装有windows media player：MP3?MP4? 无线上网，蓝牙，红外，串口：手机？ IE浏览器，outlook express,msn：笔记本电脑？ 方便的便笺功能：录音笔？ 游戏：游戏机？ 极强的可扩充功能
2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 10
一般定义：
“以应用为中心、以计算机技术为基础、 软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可 靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计 算机系统。”
–通常执行特定功能 –以微电脑和外围构成核心 –严格的时序和稳定性要求 –全自动操作循环
2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 11
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北京理工大学珠海学院 计算机教研室
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1.2.3 嵌入式微处理器
MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演 变而来的。 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。 和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体 积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。
2019/2/23
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14
3.
系统精简
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的 明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复 杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利 于实现系统安全。
4.
高实时性OS
这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求 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。
2019/2/23
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19
1.1.4 典型嵌入式系统的基本组成
嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件 两部分。
硬件包括处理器／微处理器、存储器及外设器件 和I／O端口、图形控制器等。 软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和 多任务操作）和应用程序。有时设计人员把这两种软 件组合在一起。 应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统 控制着应用程序与硬件的交互作用 • 嵌入式系统通常由嵌入式处理器、嵌入式外围设 备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组 20 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 成 2019/2/23
28
由于MCU低廉的价格，优良的功能，所以拥有的 品种和数量最多，比较有代表性的包括MCS-51系列、 MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及 MCU 8XC930/931、C540、C541，并且有支持I2C、 CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。 Microchips公司、TI公司的产品功耗极低，非常 适用与电池供电的仪器仪表。 近来Atmel公司推出的AVR单片机由于其集成了 FPGA等器件，所以具有很高的性价比，势必将推动 单片机获得更高的发展。
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15
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。 为了合理地调度多任务、利用系统资源、系 统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选 配RTOS（Real－Time Operating System）开发 平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性， 并减少开发时间，保障软件质量。
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25
嵌入式处理器分类
嵌入式微控制器 （MCU）
嵌 入 式 处 理 器
数字信号处理器 （DSP）
嵌入式微处理器9/2/23
北京理工大学珠海学院 计算机教研室
26
1.2.1 嵌入式控制器
嵌入式微控制器的典型代表是单片机，其 中８位的电子器件目前在嵌入式设备中仍然有 着极其广泛的应用。 单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、 总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、 串行口、脉宽调制输出（PWM）、A/D、D/A、 Flash memory、E2PROM等各种必要功能和外 设。
根据IEEE的定义： 嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助 操作机器和设备的装置”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入 式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖 机电等附属装置。
软件 结构
输出 硬件 结构
22
1.1.6 嵌入式系统的应用领域
1. 2.
3.
4. 5. 6. 7. 8. 9.
工业控制 交通管理 信息家电 家庭智能管理系统 汽车电子 医疗仪器（远程医疗） 电子商务 环境监测 机器人
北京理工大学珠海学院 计算机教研室 23
2019/2/23
家庭智能管理系统
安安 安安安安安 安安安
第一讲 Windows CE简介
计算机教研室 主讲：陈东伟
北京理工大学珠海学院 计算机教研室 1
2019/2/23
教学目的
了解嵌入式系统、嵌入式操作系统。熟悉 几种常见的嵌入式实时操作系统，如Linux、 VxWorks、Windows CE；理解Window CE 嵌入式系统的开发过程；安装相应的开发 工具。
硬件：单片机 软件：无操作系统，采用汇编语言实现系统的功能
2.
以嵌入式CPU为基础，嵌入式OS为核心
硬件：嵌入式微处理器 软件：采用嵌入式操作系统
3.
以基于Internet为标志的嵌入式系统
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2019/2/23
1.1.3 嵌入式系统的特点
1.
系统内核小
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子 装置的，系统资源相对有限，所以内核较之 传统的操作系统要小得多。 比如 ENEA 公司的 OSE 分布式系统，内核 只有5K，而Windows的内核则要大得多。
2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 29
1.2.2 数字信号处理器
DSP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、频谱分析等 各种仪器上DSP获得了大规模的应用。 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等分立 元件实现。 1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。在语音合成、 编码解码器和数控系统中得到了广泛应用。 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。 目前最为广泛应用的嵌入式DSP处理器是TI的 TMS320C2X/C5X系列，另外如ADI、Motorola、Intel和 Siemens公司也有各自的DSP产品。
2019/2/23 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 27
微控制器的最大特点是单片化，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。
2019/2/23
北京理工大学珠海学院 计算机教研室
2019/2/23
北京理工大学珠海学院 计算机教研室
8
1.1 嵌入式系统概述
什么是嵌入式系统？ 消费商品
Smartphone
Pocket PC
应用产品
车载
设备
其它
安防 设备
工业控制 医疗设备 办公自动化
智能
播放器
机顶盒
网关
POS ATM
2019/2/23
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1.1.1 嵌入式系统定义
安安
安安安安 安安安
安安 安安 安安
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2019/2/23
1.2 嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控 制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广泛， 从最初的4位处理器，到目前仍在大规模应用的 8位单片机，到最新的16位、32位和64位嵌入 式处理器。
教学重点
理解Windows
CE嵌入式系统的开发流程； 明确Windows CE嵌入式系统开发过程所涉及的 集成开发环境
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CE嵌入式系统的开发流程 理解相应软件对应的开发流程
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2. 专用性强
嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统 和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系 统的移植。 即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要 根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。 同时针对不同的任务，往往需要对系统进行 较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这 种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。
1.1.5 典型嵌入式系统的基本组成
硬件部分：
电源 模块 时钟
外围电路 微处理器
Flash RAM
MPU
复位 ROM
外设
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软件部分：
应用程序
操作系统 输入 处理器 存储器
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1.1.2 嵌入式系统的发展历史
嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持 的 MP3 和一个 PC104 的微型工业控制计算机都可以认 为是嵌入式系统。 嵌入式系统已经有了近 30 年的发展历史，它是硬 件和软件交替发展的双螺旋式发展。 1. 以单芯片为核心的系统 以情感计算为特征的嵌入式系统
开发时往往有主机和目标机的概念，主机用 于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发 时需要交替结合进行。
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嵌入式系统与PC之间的区别
嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台 嵌入式系统的资源比PC少得多 嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多 嵌入式系统一般采用实时操作系统 嵌入式系统大都有成本、功耗的要求 嵌入式系统得到多种微处理体系的支持 嵌入式系统需要专用的开发工具
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PDA的主要功能
同学们通过使用PDA来总结其具体功能。 回答以下问题：
PDA中嵌入式操作系统是什么？
PDA中为什么要设置嵌入式操作系统？
PDA中可以完成哪些工作？ PDA上的应用程序如何安装？ 如何配置PDA上的硬件？
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6. 嵌入式系统开发需要开发工具和环境
由于其本身不具备自主开发能力，即使设计 完成以后，用户通常也是不能对其中的程序功能 进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行 开发。 这些工具和环境一般是基于通用计算机上的 软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波 器等。
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目前主要的嵌入式微处理器有：
AMD公司：Am186/88、Elan系列 Intel公司：386EX、 X86 NS（AMD）公司：Geode系列 ST公司：STPC（SOC） Motorola公司：Power PC（IBM）、68000、 MIPS公司：MIPS 32 4Kc和MIPS 64 5Kc ARM公司：ARM7、 ARM9E、 ARM10E、RISC ARM11、 Securcore 6个系列
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PDA中的嵌入式系统
PDA是一个典型的嵌入式计算机系统。 PDA的硬件系统采用基于ARM XScale技 术的Intel PXA270构建。 PDA的软件系统采用微软Windows Mobile 5.0构建。 PDA上的应用程序采用与PC机相同的编 程工具开发。
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一个典型的嵌入式设备：PDA
功能包括： 一个功能极强的通讯录: 商务通？ 预装有word,excel,pp ：移动文字处理机？ 装有windows media player：MP3?MP4? 无线上网，蓝牙，红外，串口：手机？ IE浏览器，outlook express,msn：笔记本电脑？ 方便的便笺功能：录音笔？ 游戏：游戏机？ 极强的可扩充功能
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一般定义：
“以应用为中心、以计算机技术为基础、 软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可 靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计 算机系统。”
–通常执行特定功能 –以微电脑和外围构成核心 –严格的时序和稳定性要求 –全自动操作循环
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MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演 变而来的。 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。 和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体 积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。
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3.
系统精简
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的 明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复 杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利 于实现系统安全。
4.
高实时性OS
这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求 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。
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1.1.4 典型嵌入式系统的基本组成
嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件 两部分。
硬件包括处理器／微处理器、存储器及外设器件 和I／O端口、图形控制器等。 软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和 多任务操作）和应用程序。有时设计人员把这两种软 件组合在一起。 应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统 控制着应用程序与硬件的交互作用 • 嵌入式系统通常由嵌入式处理器、嵌入式外围设 备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组 20 北京理工大学珠海学院 计算机教研室 成 2019/2/23
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由于MCU低廉的价格，优良的功能，所以拥有的 品种和数量最多，比较有代表性的包括MCS-51系列、 MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及 MCU 8XC930/931、C540、C541，并且有支持I2C、 CAN-Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列。 Microchips公司、TI公司的产品功耗极低，非常 适用与电池供电的仪器仪表。 近来Atmel公司推出的AVR单片机由于其集成了 FPGA等器件，所以具有很高的性价比，势必将推动 单片机获得更高的发展。
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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。 为了合理地调度多任务、利用系统资源、系 统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选 配RTOS（Real－Time Operating System）开发 平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性， 并减少开发时间，保障软件质量。
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嵌入式处理器分类
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数字信号处理器 （DSP）
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1.2.1 嵌入式控制器
嵌入式微控制器的典型代表是单片机，其 中８位的电子器件目前在嵌入式设备中仍然有 着极其广泛的应用。 单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、 总线、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、 串行口、脉宽调制输出（PWM）、A/D、D/A、 Flash memory、E2PROM等各种必要功能和外 设。
根据IEEE的定义： 嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助 操作机器和设备的装置”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。 可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入 式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖 机电等附属装置。
软件 结构
输出 硬件 结构
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1.1.6 嵌入式系统的应用领域
1. 2.
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了解嵌入式系统、嵌入式操作系统。熟悉 几种常见的嵌入式实时操作系统，如Linux、 VxWorks、Windows CE；理解Window CE 嵌入式系统的开发过程；安装相应的开发 工具。
硬件：单片机 软件：无操作系统，采用汇编语言实现系统的功能
2.
以嵌入式CPU为基础，嵌入式OS为核心
硬件：嵌入式微处理器 软件：采用嵌入式操作系统
3.
以基于Internet为标志的嵌入式系统
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1.
系统内核小
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子 装置的，系统资源相对有限，所以内核较之 传统的操作系统要小得多。 比如 ENEA 公司的 OSE 分布式系统，内核 只有5K，而Windows的内核则要大得多。
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1.2.2 数字信号处理器
DSP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、频谱分析等 各种仪器上DSP获得了大规模的应用。 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等分立 元件实现。 1982年世界上诞生了首枚DSP芯片。在语音合成、 编码解码器和数控系统中得到了广泛应用。 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。 目前最为广泛应用的嵌入式DSP处理器是TI的 TMS320C2X/C5X系列，另外如ADI、Motorola、Intel和 Siemens公司也有各自的DSP产品。
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微控制器的最大特点是单片化，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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1.1 嵌入式系统概述
什么是嵌入式系统？ 消费商品
Smartphone
Pocket PC
应用产品
车载
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智能
播放器
机顶盒
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安安
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1.2 嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心，是控 制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广泛， 从最初的4位处理器，到目前仍在大规模应用的 8位单片机，到最新的16位、32位和64位嵌入 式处理器。