嵌入式系统讲义总结.ppt

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1、嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第一章作业第一章作业n1、什么是嵌入式系统？嵌入式系统主要的特点是、什么是嵌入式系统？嵌入式系统主要的特点是什么？什么？n2、列举出一些你所知道的嵌入式系统，分析一下、列举出一些你所知道的嵌入式系统，分析一下它们的特点。它们的特点。2023/4/91 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第二章作业第二章作业n2、撰写你所熟悉的撰写你所熟悉的嵌入式系统嵌入式系统（例：例：MP3播放播放器，器，IC卡电表、水表、气表等）的卡电表、水表、气表等）的需求分析和规需求分析和规格说明格说明，并完成，并完成体系结构设计

2、体系结构设计2023/4/92 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第三章作业第三章作业n1、嵌入式处理器分为、嵌入式处理器分为那三类那三类？其各自的？其各自的特点特点是什是什么？么？n2、什么是、什么是边界对齐边界对齐？什么是？什么是大小端格式大小端格式？n3、ARM处理器有哪几种处理器有哪几种工作状态工作状态？其各自特点？其各自特点是什么？是什么？n4、ARM处理器有哪几种处理器有哪几种工作模式工作模式？其各自特点？其各自特点是什么？是什么？n5、具体描述、具体描述ARM处理器的各种异常。处理器的各种异常。2023/4/93 国防科技大

3、学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第四章作业第四章作业n1、S3C44B0 x与与Flash芯片芯片SST39VF160的接口的接口设计（只考虑读操作，时钟频率为设计（只考虑读操作，时钟频率为50MHz）n2、（选做题）、（选做题）S3C44B0 x与与SDRAM芯片芯片HY57V641620HG(L)T的接口设计（时钟频率为的接口设计（时钟频率为50MHz）2023/4/94 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第五章作业第五章作业n1、画出、画出RS232C用于双机互连的用于双机互连的连线示

4、意图连线示意图；然；然后写出其利用硬件握手进行发送和接收数据的后写出其利用硬件握手进行发送和接收数据的工工作过程作过程（任选一对硬件握手线）。（任选一对硬件握手线）。n2、分析、分析USB批量传输流程图，请根据该图用文字批量传输流程图，请根据该图用文字叙述其叙述其工作过程工作过程（包括每一个分支并说明分支出（包括每一个分支并说明分支出现的原因）。现的原因）。2023/4/95 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第六章作业第六章作业n1、采用定时器定时中断方式设计跑马灯（、采用定时器定时中断方式设计跑马灯（8个个LED）控制系统（）控制系统

5、（LED部分硬件电路及接口程序）部分硬件电路及接口程序），要求不能与书上相同。，要求不能与书上相同。n2、采用、采用UART设计一个串行发送程序（设计一个串行发送程序（DMA方式）方式），要求发送字符串，要求发送字符串“09azAZ”。n3、（选做）用、（选做）用Protel画出画出UART接口（接口（RS232）电路原理图。电路原理图。2023/4/96 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第七章作业第七章作业n1、把第六章串口通信程序（中断方式）按照前后、把第六章串口通信程序（中断方式）按照前后台系统的编程思想进行改写。台系统的编程思想

6、进行改写。n2、（选做）基于、（选做）基于uCOSII操作系统对第六章串口操作系统对第六章串口通信程序进行改写。通信程序进行改写。n3、（选做）下载、编译、（选做）下载、编译CLinux，并在，并在Skyeye上加载。上加载。2023/4/97 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第一章第一章 嵌入式系统概论嵌入式系统概论n嵌入式系统的定义嵌入式系统的定义以以应用应用为中心，以为中心，以计算机技术计算机技术为基础，软件硬件可裁为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功功能、可靠性、成本、体积、功耗耗

7、严格要求的严格要求的专用专用计算机系统计算机系统n嵌入式系统的体系结构嵌入式系统的体系结构开发角度：硬件、软件、开发平台开发角度：硬件、软件、开发平台层次结构：应用层、操作系统层、板级支持包、硬件层次结构：应用层、操作系统层、板级支持包、硬件层层2023/4/98 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第一章第一章 嵌入式系统概论（续）嵌入式系统概论（续）n嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点面向特定应用、面向特定应用、设计高效、综合性强设计高效、综合性强生命周期长、程序固化生命周期长、程序固化需要独立的开发系统需要独立的开发系统n嵌入式系统的应

8、用嵌入式系统的应用2023/4/99 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第二章第二章 嵌入式系统设计方法嵌入式系统设计方法n嵌入式系统的设计方法嵌入式系统的设计方法传统设计方法传统设计方法传统设计方法与软硬件协同设计方法的区别传统设计方法与软硬件协同设计方法的区别软硬件统一描述软硬件统一描述n嵌入式系统的设计过程嵌入式系统的设计过程需求分析需求分析用户的需求用户的需求规格说明规格说明做什么做什么体系结构设计体系结构设计如何做如何做构件设计、系统集成、测试构件设计、系统集成、测试2023/4/910 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机

9、学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第三章第三章 嵌入式处理器嵌入式处理器n嵌入式处理器嵌入式处理器特点特点硬件结构硬件结构哈佛结构和哈佛结构和冯冯诺伊曼诺伊曼结构结构I/O端口（复用）、功率消耗（低）、可靠性（高）端口（复用）、功率消耗（低）、可靠性（高）分类分类EMPU在通用微处理器的基础上做了增强在通用微处理器的基础上做了增强MCU整个整个计算机计算机集成到一块芯片中集成到一块芯片中DSP高效乘累加运算、高效数据存取、硬件重高效乘累加运算、高效数据存取、硬件重复循环、确定性操作复循环、确定性操作2023/4/911 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入

10、式系统课程总结嵌入式系统课程总结第三章第三章 嵌入式处理器（续）嵌入式处理器（续）nARM微处理器微处理器工作状态：工作状态：ARM状态和状态和Thumb状态、状态切换状态、状态切换工作模式工作模式 User-用户模式、用户模式、System-系统模式系统模式 FIQ-快速中断模式、快速中断模式、IRQ-外部中断模式外部中断模式 Supervisor-管理模式、管理模式、Abort-数据访问终止模式、数据访问终止模式、Undefined-未定义指令中止模式未定义指令中止模式特权模式和异常模式、模式切换特权模式和异常模式、模式切换寄存器组织：寄存器组织：R0R12、R13、R14、PC、CPSR

11、处理器异常：处理器异常：FIQ、IRQ、ABORT、Software Interrupt、Undefined Instruction2023/4/912 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第三章第三章 嵌入式处理器（续）嵌入式处理器（续）nARM指令集指令集寻址方式寻址方式立即寻址立即寻址寄存器寻址、寄存器间接寻址寄存器寻址、寄存器间接寻址基址变址寻址基址变址寻址多寄存器寻址多寄存器寻址相对寻址、堆栈寻址相对寻址、堆栈寻址 基本指令基本指令指令条件执行指令条件执行出现的简单指令（例子指令）出现的简单指令（例子指令）2023/4/913 国

12、防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第四章第四章 存储系统存储系统n存储器概述存储器概述常用的几种存储器常用的几种存储器n存储器组织存储器组织S3C44B0 x的存储分配的存储分配n存储器时序存储器时序数字信号的三种状态、时序转换、建立数字信号的三种状态、时序转换、建立/保持时间保持时间存储器时序存储器时序n存储器接口存储器接口SRAM接口、接口、Flash接口（读）接口（读）2023/4/914 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第五章第五章 总线技术总线技术n总线基本概念总线基本概念

13、定义定义在多于两个模块（设备、子系统）之间传送在多于两个模块（设备、子系统）之间传送信息的公共通路信息的公共通路功能功能信息共享和交换信息共享和交换组成组成物理介质和协议物理介质和协议分类分类片总线、系统总线（内总线）、通信总线（外总线）片总线、系统总线（内总线）、通信总线（外总线）主从结构（单主设备、多主设备）、对等结构主从结构（单主设备、多主设备）、对等结构按距离分类按距离分类总线标准总线标准机械、电气、引脚、协议机械、电气、引脚、协议2023/4/915 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第五章第五章 总线技术（续）总线技术（续）n

14、PCI总线总线体系架构体系架构多总线架构多总线架构特点和适应范围特点和适应范围部分信号名部分信号名能够看懂后面的时序图能够看懂后面的时序图AD31:0、C/BE3:0#Frame#、IRDY#、TRDY#总线操作总线操作读写操作读写操作2023/4/916 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第五章第五章 总线技术（续）总线技术（续）nRS232C/485DB9引脚定义引脚定义TXD和和RXD、DTR和和DSR、RTS和和CTS帧格式帧格式起始位、数据位、校验位和停止位起始位、数据位、校验位和停止位双机互联双机互联无硬件握手无硬件握手有硬件

15、握手有硬件握手RS485的基本特点的基本特点多点传输、距离远多点传输、距离远2023/4/917 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第五章第五章 总线技术（续）总线技术（续）nUSB概述概述规范、组成、速度和层次关系规范、组成、速度和层次关系机械电气特性机械电气特性电源分配、设备连接和速度选择电源分配、设备连接和速度选择传输概念传输概念传输类型、事务、包、端点、管道、帧传输类型、事务、包、端点、管道、帧传输协议传输协议数据包最大值、传输结束条件数据包最大值、传输结束条件事务传输过程图事务传输过程图2023/4/918 国防科技大学计算机学

16、院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第六章第六章 I/O接口电路接口电路n基本概念基本概念I/O接口电路的基本组成、编址方式、数据传送方式接口电路的基本组成、编址方式、数据传送方式n中断控制器、中断控制器、DMA控制器控制器中断过程、中断向量表、中断过程、中断向量表、DMA传输过程传输过程n硬件设计硬件设计GPIO（键盘、（键盘、LED）、定时计数器、）、定时计数器、UARTn部件设计部件设计分析程序分析程序2023/4/919 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第七章第七章 嵌入式操作系统嵌入式操作系统

17、n基本概念、特点、组成基本概念、特点、组成n实时操作系统实时操作系统前后台系统前后台系统软实时、硬实时软实时、硬实时RTOS的定义、功能、特点、评价指标的定义、功能、特点、评价指标抢先式、非抢先式抢先式、非抢先式RTOS优先级倒置及其解决方案优先级倒置及其解决方案n典型嵌入式操作系统典型嵌入式操作系统nuCLinux操作系统操作系统2023/4/920 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室嵌入式系统课程总结嵌入式系统课程总结第八章第八章 嵌入式系统高级设计技术嵌入式系统高级设计技术n可靠性、低功耗可靠性、低功耗基本概念基本概念2023/4/921 国防科技大学计算机学院国防科技大学计算机学院601室室