嵌入式开发10ppt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
嵌入式系统开发过程PPT课件
2.4.4.2测试阶段-何时测试
1. 分布于开发的每个阶段——debug 2. 单元测试-小模块测试/调试 3. 回归测试
1. 只测试一遍是不够的。每次修改后都应当重新测 试以确认这些修改会不会无意中影响一些看似与 之无关的行为，这被称作回归测试。
2.4.2.6详细设计阶段-软件设计
1. 设计软件子系统
1. 总体设计、模块设计
2. 定义软件接口 3. 模块接口、函数接口
2.4.2.7详细设计阶段-检查设计
小项目
自己审查设计文档
中等项目
拿给同事朋友并向他们解释你的设计
大型项目-审查会
设计者应作一个更正式的报告。由于这是一个设 计审查会，召集一群人，主要由工程师组成，并 尽可能包括一些对项目有不同看法角度的成员， 如做市场的人员、最终用户
OEM板 7、其他。。。
2.4.1.3 对需求的结果进行检查
原因
需求分析阶段可能会发生错误-走弯路
目的
资料的全面性、工作的细致性
方法和内容
干扰的信息（多余） 漏掉的信息（缺少） 超前的信息（一些需要在设计阶段才提出的信息） 矛盾（相互制约） 模棱两可 无法实现
2.4.1.4 确定项目的约束条件
2.4.4 测试阶段
1、测试的原因 2、何时测试 3、测试内容 4、何时停止测试 5、选择测试用例 6、实时失败模式 7、评估测试的覆盖率 8、性能测试 9、维护和测试
2.4.4.1测试阶段-测试的原因
1. 开发过程中已经开始测试了——调试 2. 原因：
1. 在软件中找到错误（在这方面测试是惟一的方法） 2. 减少用户与公司的风险 3. 节约开发与维护成本 4. 提高系统的性能
2.4.2.8详细设计阶段-设计自动化
《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。”
最新嵌入式系统软件开发技术PPT课件
Linux驱动程序的加载方式
驱动程序直接编译入内核
驱动程序在内核启动时就已经在内存中 可以保留专用存储器空间
驱动程序以模块形式存储在文件系 统里，需要时动态载入内核
驱动程序按需加载，不用时节省内存 驱动程序相对独立于内核，升级灵活
Linux驱动程序模块加载
Linux驱动程序开发的任务
应用程序通过dev文件节点访问驱动 程序
应用程序通过proc文件节点可以查 询设备驱动的信息
驱动程序位置
驱动程序位于drivers目录下 通常驱动程序占kernel代码的50% Linux设备驱动程序在Linux的内核源代码中占有很大的比例，
源代码的长度日益增加，主要是驱动程序的增加。 在Linux内核的不断升级过程中，驱动程序的结构还是相对
“自底向上”地实现BSP中的初始化操作 “自顶向下”地设计硬件相关的驱动程序
BSP设计方法的不足与改进
目前BSP的设计与实现主要是针对某些特定的 文件进行修改
直接修改相关文件容易造成代码的不一致性， 增加软件设计上的隐形错误，从而增加系统调 试和代码维护的难度
解决这个问题的一个可行办法是：设计实现一 种具有图形界面的BSP开发设计向导，由该向 导指导设计者逐步完成BSP的设计和开发，并 最终由向导生成相应的BSP文件，而不再由设 计人员直接对源文件进行修改。
Linux驱动程序的开发环境
本机编译调试
开发环境配置简单 无需网络环境 适用于配置较高的x86机器
主机+目标机
主机可以自由选择Linux或Windows+Cygwin 主机和目标机通过网络共享文件系统 内核崩溃不会影响主机
Linux驱动程序的开发环境（续）
主机+目标机环境包括 主机运行的工具链∶cross gcc + glibc + gdb， 如果是windows主机还要有cygwin仿真环境 主机运行远程服务，常用的有tftp用来传送内 核映像、initrd，NFS用来共享文件系统 目标机运行ssh或telnet等远程登陆服务，用来 调试驱动程序
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
第33页/共36页
第34页/共36页
第35页/共36页
感谢您的观看。
第36页/共36页
第26页/共36页
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 。
第27页/共36页
白色PCI 黑色ISA
第28页/共36页
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。
第11页/共36页
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。
还是静音模式
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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
第28页/共36页
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。
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驱动器同相输出 B： 接收器反相输入
驱动器反相输出 VCC：4.75V～5.25V GND：地
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嵌入式系统开发及应用
双绞线具有抑制共模干扰的能力。 发送端：驱动器将TTL电平转换成差分信号输出； 接收端：接收器将差分信号变成TTL电平。 接收器：能够检测低达200mV的电压，灵敏度高。
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嵌入式系统开发及应用
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嵌入式系统开发及应用
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嵌入式系统开发及应用
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嵌入式系统开发及应用
6.2.1 I2C接口基本原理与结构
I2C BUS（内部集成电路总线）由Philips 公司推出的二线制串行扩展总线。 在I2C总线上，只需要两条线:
串行数据SDA线 串行时钟SCL线 SDA和SCL都是双向的。每个器件都有唯 一的地址以供识别。
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嵌入式系统开发及应用
2．S3C2410A UART与RS485的接口电路 • MAX487的引脚功能如下： • RO为接收器输出 • A>B 200mV，
RO为高电平 • A<B 200mV，
RO为低电平 RE：接收器使能控
制，低电平有
效
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嵌入式系统开发及应用
DE：驱动器输出使能控 制，高电平输出有效。
DI：驱动器输入。 A： 接收器同相输入
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嵌入式系统开发及应用
• RS232：通信距离小于15米。三线连接（简单连 接）RXD、TXD、GND。
• RS422：通信距离小于1200米, 二线连接。允许 在传输线上连接一个主设备、10个从设 备，从设备之间不能通信。
• 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。
基层为一层玻璃或薄膜，内表面涂有导电层。 在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把 它们隔开绝缘。
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嵌入式系统开发及应用
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在工作面 的两条边线上 各涂一条银胶 （电极）。
一端加5V 电压，一端加 0V。在此工作 面两端形成均 匀连续的电压。
嵌入式系统开发及应用
触摸屏幕时，相互绝缘的导电层在触摸点处 接触，因顶层接通X轴方向的5V均匀电压场，使得 底层的电压由零变为非零，将得到的电压值与5V 相比，得到触摸点的X轴坐标。
UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter，通用异步收发器）主要由数 据线接口、控制逻辑、配置寄存器、波特率发生 器、发送部分和接收部分组成。
串行数据通信模式有单工、半双工和全双工。 串行通信在信息格式的约定上分为同步通信 和异步通信。 串行通信接口标准： RS-232、 RS-422、 RS-485。
S3C2410A 的I2C接口 应用实例
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嵌入式系统开发及应用
6.3.1 USB接口基本原理与结构
USB（通用串行总线）是连接计算机与外 围设备的机外总线。
USB总线的主要性能特点 （1）即插即用、可连接多个外部设备 （2）同时支持不同速率的设备 （3）采用4引脚插头和电缆传送信号和电源，
长度可达5m （4）提供5V电压, 500mA电流。
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嵌入式系统开发及应用
I2C总线的数据传输过程
① 开始：主设备产生启动信号。 ② 地址：主设备发送7位的从设备地址和1位的
数据读、写方向指示位。 ③ 数据：数据一般以8位传输。接收到数据后
接收器产生1位的ACK（应答信号）表明收到 了每个字节。 ④ 停止：主设备产生停止信号，结束数据传输。
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嵌入式系统开发及应用
嵌入式系统开发及应用
知识回顾
1、程序代码在什么存储器中运行? 2、液晶分为哪几类？笔记本电脑使用哪种液晶
屏？ 3、LCD所使用的透射式光源是（ ）。 4、S3C2410A为什么使用两片HY57V561620？
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嵌入式系统开发及应用
第十讲 教学内容
5.6 触摸屏接口 6.1 串行接口
思考题：6章4、15、23
• 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。
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嵌入式系统开发及应用
5.6.2 采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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嵌入式系统开发及应用
5.6 触摸屏接口
5.6.1 触摸屏工作原理与结构
触摸屏附着在显示器的表面，根据触摸点在 显示屏上对应坐标点的显示内容或图形符号，进 行相应的操作。
在嵌入式系统中常用的是电阻式触摸屏。
压电电红
力
阻
容
外
表面 声波
式式式线
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嵌入式系统开发及应用
触摸屏最上层的外表面是经过硬化处理、光 滑防刮的塑料层，内表面是一层导电层。
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嵌入式系统开发及应用
• 电阻式触摸屏有四线式和五线式。 • 四线式触摸屏有4根引出线：
X＋、X－，Y＋、Y－；分别连到触摸屏的X 电极对和Y电极对上。屏触摸寿命小于100万次。 • 五线式触摸屏引出5根线。X、Y工作面采用分时 加电。屏触摸寿命达3500万次。透光率和清晰度
更高，几乎没有色彩失真。
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嵌入式系统开发及应用
USB总线的电缆有一对双绞信号线和一对 电源线。支持480Mb/s（高速）、12Mb/s（全 速）、1.5Mb/s（低速）3种数据传输速率。
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嵌入式系统开发及应用
6.4.1 SPI接口基本原理与结构
SPI（串行外围设备接口）是由Motorola 公司开发,连接存储器、A/D转换器、D/A转换器、 实时时钟日历、LCD驱动器、传感器、音频芯片 等。
ADS7843可设置为8位或12位模式，X+、X-、 Y+、Y-为转换器模拟输入端。
工作电压2.7～5.25V。
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5.6.3 S3C2410A的触摸屏接口电路 1．S3C2410A与触摸屏的接口电路C2410A的UART
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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。
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驱动器反相输出 VCC：4.75V～5.25V GND：地
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双绞线具有抑制共模干扰的能力。 发送端：驱动器将TTL电平转换成差分信号输出； 接收端：接收器将差分信号变成TTL电平。 接收器：能够检测低达200mV的电压，灵敏度高。
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6.2.1 I2C接口基本原理与结构
I2C BUS（内部集成电路总线）由Philips 公司推出的二线制串行扩展总线。 在I2C总线上，只需要两条线:
串行数据SDA线 串行时钟SCL线 SDA和SCL都是双向的。每个器件都有唯 一的地址以供识别。
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2．S3C2410A UART与RS485的接口电路 • MAX487的引脚功能如下： • RO为接收器输出 • A>B 200mV，
RO为高电平 • A<B 200mV，
RO为低电平 RE：接收器使能控
制，低电平有
效
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DE：驱动器输出使能控 制，高电平输出有效。
DI：驱动器输入。 A： 接收器同相输入
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• RS232：通信距离小于15米。三线连接（简单连 接）RXD、TXD、GND。
• RS422：通信距离小于1200米, 二线连接。允许 在传输线上连接一个主设备、10个从设 备，从设备之间不能通信。
• 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。
基层为一层玻璃或薄膜，内表面涂有导电层。 在两导电层之间有许多细小的透明隔离点把 它们隔开绝缘。
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在工作面 的两条边线上 各涂一条银胶 （电极）。
一端加5V 电压，一端加 0V。在此工作 面两端形成均 匀连续的电压。
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触摸屏幕时，相互绝缘的导电层在触摸点处 接触，因顶层接通X轴方向的5V均匀电压场，使得 底层的电压由零变为非零，将得到的电压值与5V 相比，得到触摸点的X轴坐标。
UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter，通用异步收发器）主要由数 据线接口、控制逻辑、配置寄存器、波特率发生 器、发送部分和接收部分组成。
串行数据通信模式有单工、半双工和全双工。 串行通信在信息格式的约定上分为同步通信 和异步通信。 串行通信接口标准： RS-232、 RS-422、 RS-485。
S3C2410A 的I2C接口 应用实例
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6.3.1 USB接口基本原理与结构
USB（通用串行总线）是连接计算机与外 围设备的机外总线。
USB总线的主要性能特点 （1）即插即用、可连接多个外部设备 （2）同时支持不同速率的设备 （3）采用4引脚插头和电缆传送信号和电源，
长度可达5m （4）提供5V电压, 500mA电流。
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嵌入式系统开发及应用
I2C总线的数据传输过程
① 开始：主设备产生启动信号。 ② 地址：主设备发送7位的从设备地址和1位的
数据读、写方向指示位。 ③ 数据：数据一般以8位传输。接收到数据后
接收器产生1位的ACK（应答信号）表明收到 了每个字节。 ④ 停止：主设备产生停止信号，结束数据传输。
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嵌入式系统开发及应用
嵌入式系统开发及应用
知识回顾
1、程序代码在什么存储器中运行? 2、液晶分为哪几类？笔记本电脑使用哪种液晶
屏？ 3、LCD所使用的透射式光源是（ ）。 4、S3C2410A为什么使用两片HY57V561620？
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嵌入式系统开发及应用
第十讲 教学内容
5.6 触摸屏接口 6.1 串行接口
思考题：6章4、15、23
• 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。
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嵌入式系统开发及应用
5.6.2 采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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嵌入式系统开发及应用
5.6 触摸屏接口
5.6.1 触摸屏工作原理与结构
触摸屏附着在显示器的表面，根据触摸点在 显示屏上对应坐标点的显示内容或图形符号，进 行相应的操作。
在嵌入式系统中常用的是电阻式触摸屏。
压电电红
力
阻
容
外
表面 声波
式式式线
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嵌入式系统开发及应用
触摸屏最上层的外表面是经过硬化处理、光 滑防刮的塑料层，内表面是一层导电层。
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嵌入式系统开发及应用
• 电阻式触摸屏有四线式和五线式。 • 四线式触摸屏有4根引出线：
X＋、X－，Y＋、Y－；分别连到触摸屏的X 电极对和Y电极对上。屏触摸寿命小于100万次。 • 五线式触摸屏引出5根线。X、Y工作面采用分时 加电。屏触摸寿命达3500万次。透光率和清晰度
更高，几乎没有色彩失真。
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嵌入式系统开发及应用
USB总线的电缆有一对双绞信号线和一对 电源线。支持480Mb/s（高速）、12Mb/s（全 速）、1.5Mb/s（低速）3种数据传输速率。
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嵌入式系统开发及应用
6.4.1 SPI接口基本原理与结构
SPI（串行外围设备接口）是由Motorola 公司开发,连接存储器、A/D转换器、D/A转换器、 实时时钟日历、LCD驱动器、传感器、音频芯片 等。
ADS7843可设置为8位或12位模式，X+、X-、 Y+、Y-为转换器模拟输入端。
工作电压2.7～5.25V。
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嵌入式系统开发及应用
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5.6.3 S3C2410A的触摸屏接口电路 1．S3C2410A与触摸屏的接口电路C2410A的UART
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嵌入式系统开发及应用
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。
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