嵌入式系统简介0.ppt
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。 例如，与PDA相关的目標裝置（即硬体）、与MP3播放器相关的 目標裝置、与3G手机相关的目標裝置等等；使用這些目標裝置 所开发的特定功能系統，便是PDA的嵌入式系統、MP3音乐播放 的嵌入式系統、3G 手机的嵌入式系統。
。 由於嵌入式系統的目標裝置，在硬体規格或架构上往往重叠性 很大，所以很多SOC（System On Chip）的厂商都會推出所謂 的「公板」或「参考設計」（Reference Design），下游的开 发者往往只要把公板做部份修改或小量的客制化，即可滿足自 己的需求。
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3 嵌入式系統的应用
• 嵌入式系統的应用領域
。 家用市場
• 机上盒、掌上電腦、DVD、MP3、数码相机、数码電視、WebTV、网 络冰箱、网络空調、家庭闸道、智慧家用電器、車上导航器系統 等
。 通信市場
• 電話交换系統、电缆系統、卫星和全球定位系統（L3D）、資料交 换设备、移动式電話等
。 工业市場
• 制造工厂、污水处理系統、发电站和電力传输系統、自動化工厂、 控制系統开发，维护和测试的工具、石油提炼和相关的储运設施、 建筑设备、电脑辅助製造系統、能源控制系統、核電站、机器人 系統等
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2 嵌入式系統的发展历史
• 第三阶段
。 基于Internet為目標之嵌入式系統，目前正在迅速發展。进入 90年代后，Internet的應用迅速普及，廣泛深入到社會、经济、 軍事、交通、通信等相关行业，消費性電子、电脑与通訊(3C) 一体化的趋势日趋明显。
。 嵌入式技術再度成為一個研究的热門主題
。 一部目标装置里头，可能會有数十個甚至数百、数千個嵌入式 系統，每個「系統」均负责执行一項专责的功能。
。 因此，「嵌入式作业系統」成為嵌入式系統不可或缺的要素。
• WinCE (Microsoft) • Embedded Linux
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1 何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統是「功能导向」的系統 :
• 嵌入式系统是目前资讯科技应用的主流之一。 • 在嵌入式系统中，可以从事的工作：SoC硬件设计、驱
动程式设计、应用软件设计、嵌入式系統应用设计。 • 在很多方面，嵌入式系统软件开发与一般电脑系統有著
很多不同之处，尤其从事嵌入式系统软件开发者，需要 对硬件有一定程度了解，才能对嵌入式系统进行开发。 (入门门槛较高) • 目前的嵌入式系统软硬件设计人才十分缺乏，故熟悉嵌 入式系统(软硬件设计)将有助于未來的发展。
第一顆4-bit微处理器Intel 4004
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2 嵌入式系統的发展历史
• 第二阶段
。 以嵌入式CPU為基础和嵌入式作业系統為核心的嵌入式系統。 。 隨著嵌入式微处理器的發展，以及嵌入式作业系統設計开发水
准的提高，造成這個阶段的嵌入式作业系統性能亦不断提高。
。 嵌入式作业系統能运行于不同类型的微处理器上，具有
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2 嵌入式系統的发展历史
• 早期的嵌入式系統 (1971)
。 通常是以单晶片为核心的系統，大部分应用于一些工业控制系 統中。這種嵌入式系統，通常沒有作业系統的支援，而是透過 組合語言程式執行系統的功能，一般具有监测、服务以及控制 功能。
。 主要特点是：系統结构和功能都相对简单，成本较低。
嵌入于房子內目標裝 置 (PDA) 的 可 能 嵌 入 式系統： 1. 溫度、湿度感应 系統 2. 火灾感应系統 3. 地震感应系統 4. 小偷侦防系統
...
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1 何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統是「目標装置导向」的系統 :
。 由于嵌入式系統是功能导向的系統，因此必須設計、选择或购 买正确（或适合）的目标裝置，才能開始实作并嵌入「嵌入式 系統」。
• OS 核心(kernel)小 • 效率高 • 高度的模組化 • 扩展性
。 8086微处理器是第一個被大家所重视及熟悉的16 bit微处理器
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2 嵌入式系統的发展历史
• 第二阶段
。 第二阶段之嵌入式系統可提供
• 多工处理(multi-task) • 多程序处理(multi-process) • 多种设备与輸出入介面支援 • 网络功能 • 图形化視窗 • 使用者介面等功能 • 提供开发大量的应用程式介面，开发应用程式相对简单
Introduction to Embedded System （嵌入式系統）
Embedded System Programming by R.W. Hung, Dept. CSIE, CYUT, Taiwan
1-1
Why do We need to Study Embedded System ?
嵌入式系統在電 冰箱中的应用： 调节温度、警示 使用者、远端控 制等全 自动 系統
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1何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統是「功能导向」的系統 :
。 一种「执行部份特定功能」的系統。
。 实作上並不限定技术范畴，只要能將特定的功能（function） 「嵌入」到目標裝置（target device）裡，包含這些功能的 整体系統（或平台）即是「嵌入式系統」。
• 嵌入式系統为一种软件与硬件的综合体，特別强调“量 身定做”的原則，基于某一种特殊用途上，针对這項用 途开发出截然不同的一項系統出來，這就是所谓的客制 化(Customized)系統。
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何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統具备了下列四個特性 :
。用來执行特定功能 。以微CPU与周边构成核心 。需要Biblioteka Baidu格的時序与稳定度 。全自动循环操作
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嵌入式系統簡介
1 何谓嵌入式系統 ? 2 嵌入式系統的发展历史 3 嵌入式系統的应用 4 嵌入式系統的組成 5 嵌入式系統的设计考量及挑战 6 嵌入式系統发展现状及趋势
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1 何谓嵌入式系統 ?
• 依据电子工程師协会的定义：「嵌入式系統为控制、监 视或辅助某個设备、机器或甚至工厂运作的裝置」。
。 国家半导体公司所推出的32000系列是第一個32 bit的商用微 处理器
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3 嵌入式系統的应用
• 無所不在的嵌入式系統
。 嵌入式系統的應用远远超過了各种桌上电脑 。 在制造工业、程式控制、通訊、仪器、仪表、汽車、船舶、航
空、航太、軍事装备、消費类产品等方面均是嵌入式系统的应 用領域
。 由於嵌入式系統的目標裝置，在硬体規格或架构上往往重叠性 很大，所以很多SOC（System On Chip）的厂商都會推出所謂 的「公板」或「参考設計」（Reference Design），下游的开 发者往往只要把公板做部份修改或小量的客制化，即可滿足自 己的需求。
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3 嵌入式系統的应用
• 嵌入式系統的应用領域
。 家用市場
• 机上盒、掌上電腦、DVD、MP3、数码相机、数码電視、WebTV、网 络冰箱、网络空調、家庭闸道、智慧家用電器、車上导航器系統 等
。 通信市場
• 電話交换系統、电缆系統、卫星和全球定位系統（L3D）、資料交 换设备、移动式電話等
。 工业市場
• 制造工厂、污水处理系統、发电站和電力传输系統、自動化工厂、 控制系統开发，维护和测试的工具、石油提炼和相关的储运設施、 建筑设备、电脑辅助製造系統、能源控制系統、核電站、机器人 系統等
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2 嵌入式系統的发展历史
• 第三阶段
。 基于Internet為目標之嵌入式系統，目前正在迅速發展。进入 90年代后，Internet的應用迅速普及，廣泛深入到社會、经济、 軍事、交通、通信等相关行业，消費性電子、电脑与通訊(3C) 一体化的趋势日趋明显。
。 嵌入式技術再度成為一個研究的热門主題
。 一部目标装置里头，可能會有数十個甚至数百、数千個嵌入式 系統，每個「系統」均负责执行一項专责的功能。
。 因此，「嵌入式作业系統」成為嵌入式系統不可或缺的要素。
• WinCE (Microsoft) • Embedded Linux
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1 何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統是「功能导向」的系統 :
• 嵌入式系统是目前资讯科技应用的主流之一。 • 在嵌入式系统中，可以从事的工作：SoC硬件设计、驱
动程式设计、应用软件设计、嵌入式系統应用设计。 • 在很多方面，嵌入式系统软件开发与一般电脑系統有著
很多不同之处，尤其从事嵌入式系统软件开发者，需要 对硬件有一定程度了解，才能对嵌入式系统进行开发。 (入门门槛较高) • 目前的嵌入式系统软硬件设计人才十分缺乏，故熟悉嵌 入式系统(软硬件设计)将有助于未來的发展。
第一顆4-bit微处理器Intel 4004
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2 嵌入式系統的发展历史
• 第二阶段
。 以嵌入式CPU為基础和嵌入式作业系統為核心的嵌入式系統。 。 隨著嵌入式微处理器的發展，以及嵌入式作业系統設計开发水
准的提高，造成這個阶段的嵌入式作业系統性能亦不断提高。
。 嵌入式作业系統能运行于不同类型的微处理器上，具有
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2 嵌入式系統的发展历史
• 早期的嵌入式系統 (1971)
。 通常是以单晶片为核心的系統，大部分应用于一些工业控制系 統中。這種嵌入式系統，通常沒有作业系統的支援，而是透過 組合語言程式執行系統的功能，一般具有监测、服务以及控制 功能。
。 主要特点是：系統结构和功能都相对简单，成本较低。
嵌入于房子內目標裝 置 (PDA) 的 可 能 嵌 入 式系統： 1. 溫度、湿度感应 系統 2. 火灾感应系統 3. 地震感应系統 4. 小偷侦防系統
...
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1 何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統是「目標装置导向」的系統 :
。 由于嵌入式系統是功能导向的系統，因此必須設計、选择或购 买正确（或适合）的目标裝置，才能開始实作并嵌入「嵌入式 系統」。
• OS 核心(kernel)小 • 效率高 • 高度的模組化 • 扩展性
。 8086微处理器是第一個被大家所重视及熟悉的16 bit微处理器
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2 嵌入式系統的发展历史
• 第二阶段
。 第二阶段之嵌入式系統可提供
• 多工处理(multi-task) • 多程序处理(multi-process) • 多种设备与輸出入介面支援 • 网络功能 • 图形化視窗 • 使用者介面等功能 • 提供开发大量的应用程式介面，开发应用程式相对简单
Introduction to Embedded System （嵌入式系統）
Embedded System Programming by R.W. Hung, Dept. CSIE, CYUT, Taiwan
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Why do We need to Study Embedded System ?
嵌入式系統在電 冰箱中的应用： 调节温度、警示 使用者、远端控 制等全 自动 系統
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1何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統是「功能导向」的系統 :
。 一种「执行部份特定功能」的系統。
。 实作上並不限定技术范畴，只要能將特定的功能（function） 「嵌入」到目標裝置（target device）裡，包含這些功能的 整体系統（或平台）即是「嵌入式系統」。
• 嵌入式系統为一种软件与硬件的综合体，特別强调“量 身定做”的原則，基于某一种特殊用途上，针对這項用 途开发出截然不同的一項系統出來，這就是所谓的客制 化(Customized)系統。
1-4 / 44
何谓嵌入式系統 ?
• 嵌入式系統具备了下列四個特性 :
。用來执行特定功能 。以微CPU与周边构成核心 。需要Biblioteka Baidu格的時序与稳定度 。全自动循环操作
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嵌入式系統簡介
1 何谓嵌入式系統 ? 2 嵌入式系統的发展历史 3 嵌入式系統的应用 4 嵌入式系統的組成 5 嵌入式系統的设计考量及挑战 6 嵌入式系統发展现状及趋势
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1 何谓嵌入式系統 ?
• 依据电子工程師协会的定义：「嵌入式系統为控制、监 视或辅助某個设备、机器或甚至工厂运作的裝置」。
。 国家半导体公司所推出的32000系列是第一個32 bit的商用微 处理器
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3 嵌入式系統的应用
• 無所不在的嵌入式系統
。 嵌入式系統的應用远远超過了各种桌上电脑 。 在制造工业、程式控制、通訊、仪器、仪表、汽車、船舶、航
空、航太、軍事装备、消費类产品等方面均是嵌入式系统的应 用領域