ARM嵌入式系统原理及应用开发1344.pptxVIP

第1章嵌入式系统及应用开发概述;第1章嵌入式系统及应用开发概述;1．1嵌入式系统的定义及特点;;1．2嵌入式系统的发展应用;4）以Internet为标志的高级嵌入式系统

目前嵌入式系统大多孤立于Intemet，随着网络应用的不断深入，随着信息家电的发展，嵌入式系统的应用必将与Internet有机结合在一起，成为嵌入式系统发展的未来。

基于32位/64位微处理器的嵌入式系统的优点：①芯片内外资源丰富，硬件系统简单；②可运行各种操作系统，降低了复杂系统应用程序开发的难度；可运行多种操作系统，应用程序开发难度降低，系统人机界面友好；③系统数据处理能力强，控制精度高；④有成熟的开发工具，丰富的开发资源和资料；⑤32位/64位的嵌入式系统的开发人群不断增多，有助于降低企业项目开发成本、保持开发的连续性。;2．嵌入式系统的发展趋势

1）嵌入式系统结构将更加复杂，硬件向集成化发展，软件将逐渐PC化

2）嵌入式系统的小型化、智能化、网络化、可视化、微功耗和低成本

3）不断改善人机交互的手段，提供精巧的多媒体人机界面

4）云计算、可重构、虚拟化等技术被进一步应用到嵌入式系统

5）嵌入式软件开发平台化、标准化、系统可升级，代码可复用将更受重视

其中：云计算（Cloud）是将计算分布在大量的分布式计算机上，这样我们只需要一个终端，就可以通过网络服务来实现所需要的计算任务，甚至是超级计算任务。

可重构性是指在一个系统中，其硬件模块或（和）软件模块均能根据变化的数据流或控制流对系统结构或算法进行重新配置（或重新设置）。

虚拟化是指计算机软件在一个虚拟的平台上而不是一个真实的硬件上运行。;嵌入式系统具有非常广阔的应用领域，是现代计算机技术改造传统产业、提升多领域技术水平的有力主具，可以说嵌入式系统无处不在。其主要应用领域包括智能产品（智能仪表、智能和信息家电）、工业自动化（测控装置、数控机床、数据采集与处理）、办公自动化（通用计算机中的智能接口）、电网安全、电网设备检测、石油化工、商业应用（电子秤，POS机，条???识别机）、安全防范（防火、防盗、防泄漏等报警系统）、网络通信（路由器、网关、手机、PDA、无线传感器网络）、汽车电子与航空航天（汽车防盗报警器、汽车和飞行器黑匣子）以及军事等各个领域，如图1．1所示。;;1．3嵌入式系统的总体组成;1．3．1嵌入式系统的硬件;1．中间层程序

中间层程序主要为上层软件提供了设备的操作接口，它包括硬件抽象层（HardwareAbstractionLayer，HAL）、板级支持包（BoardSupportPackage，BSP）以及设备驱动程序。

1）硬件抽象层

硬件抽象层就是通过程序来控制处理器、I/O接口以及存储器等所有硬件的操作，这样使系统的设备驱动程序与硬件设备无关，提高了系统中的移植性。它包括相关硬件的初始化、数据的输入/输出操作、硬件设备的配置等操作。

2）板级支持包

板级支持包主要是实现对嵌入式操作系统的支持，为上层的驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包。BSP实现的功能主要有：①系统启动时对硬件初始化；②为驱动程序提供访问硬件的手段，BootLoader便属于此类。;3）设备驱动程序

设备的驱动程序为上层软件提供调用的操作接口。驱动程序除了实现本的功能函数外（初始化、中断响应、发送、接收等），还具备完善的错误处理函数。

2．嵌入式操作系统

嵌入式操作系统在复杂的嵌入式系统中发挥着非常重要的作用，有了嵌入式操作系统，进程管理、进程间的通信、内存管理、文件管理、驱动程序、网络协议等方可实现。

3．应用软件层

应用软件是在嵌入式操作系统支持下通过调用API函数，结合实际应用编制的用户软件。如抄表系统的软件、掌上信息查询软件等。;嵌入式微处理器（EmbeddedMicrocomputerUnit，EMPU）、

嵌入式微控制器（EmbeddedMicrocontrollerUnit，EMCU）

嵌入式数字信号处理器（EmbeddedDigitalSignalProcessor，EDSP）

嵌入式片上系统（SystemOnChip，SOC）

嵌入式可编程片上系统（SystemOnaProgrammableChip，SOPC)。;1．嵌入式微处理器

嵌入式微处理器是由PC中的CPU演变而来的，与通用PC的微处理器不同的是，它