第1章嵌入式系统原理与应用绪论.ppt
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1、嵌入式系统原理与应用嵌入式系统的基本概念嵌入式系统的基本概念ARM微处理器微处理器ARM Cortex系列系列微处理器微处理器STM32系列系列微处理器微处理器1.1 1.21.31.4第一章绪论STM32F10 x1.1 嵌入式系统的基本概念嵌入式系统的基本概念1 1、定义定义2 2、组成组成3 3、特点特点4 4、分类分类嵌入式处理器嵌入式处理器5 5、嵌入式、嵌入式操作系统操作系统STM32F10 x手持的手持的MP31 1、定义、定义嵌入嵌入到对象体系内部的到对象体系内部的专用专用计算机系统,称为计算机系统,称为嵌入式系统嵌入式系统工业控制系统工业控制系统火星探测器火星探测器STM32
2、F10 x2 2、组成、组成MPU电源电源模块模块时钟时钟复位复位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外围电路外围电路Other外设外设(1)嵌入式系统)嵌入式系统硬件组成硬件组成嵌入式嵌入式 微微 处处 理理 器器STM32F10 x(2)嵌入式系统)嵌入式系统组成组成一般有以下五个(四个)部分组成一般有以下五个(四个)部分组成嵌入式微处理器嵌入式微处理器外围硬件设备外围硬件设备硬件硬件软件软件实现对其它设备的控制实现对其它设备的控制、监视、管理等功能、监视、管理等功能(驱动程序(驱动程序)(可选可选)嵌入式操作系统嵌入式操作系统(可选可选)应用程序应用程序STM32F10 x
3、操作系统操作系统应用程序应用程序嵌入式系统组成嵌入式系统组成驱动程序驱动程序底底层层硬硬件件软软 件件 组组 成成()STM32F10 x组成:由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作组成:由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统(可选)和用户的应用程序等部分组成。系统(可选)和用户的应用程序等部分组成。STM32F10 xl嵌入式系统一般是嵌入式系统一般是专用专用系统,而系统,而PC是通用计算平台是通用计算平台l嵌入式系统的嵌入式系统的资源资源比比PC少得多少得多l嵌入式系统嵌入式系统可靠性可靠性要求高,故障带来的后果比要求高,故障带来的后果比PC机大得多机大得多l嵌入式系统大都有嵌
4、入式系统大都有成本成本、功耗、体积功耗、体积的要求的要求l嵌入式系统一般采用嵌入式系统一般采用实时实时操作系统操作系统3 3、特点:、特点:-嵌入式系统与嵌入式系统与PCPC之间的区别之间的区别STM32F10 x4 4、分类、分类l 按按实时性实时性要求分:要求分:(软件范畴)(软件范畴)l非实时系统(非实时系统(PDAPDA,Personal Digital Assistant 個人數字助理個人數字助理)l软实时系统(消费类产品)软实时系统(消费类产品)l硬实时系统(工业和军工系统)硬实时系统(工业和军工系统)STM32F10 x两种类型的实时系统两种类型的实时系统软实时系统软实时系统:不
5、要求限定某一任务必须在一定的时不要求限定某一任务必须在一定的时间内完成,只要求各任务运行得越快越好;间内完成,只要求各任务运行得越快越好;硬实时系统硬实时系统:对系统响应时间有严格要求,一旦系对系统响应时间有严格要求,一旦系统响应时间不能满足,就可能会引起系统崩溃或致统响应时间不能满足,就可能会引起系统崩溃或致命的错误,一般在工业控制中应用较多。命的错误,一般在工业控制中应用较多。STM32F10 x5 5、嵌入式操作系统、嵌入式操作系统n1、uC/OS-IIn2、嵌入式嵌入式Linux n3、Windows CEn4、VxWorksn5、NucleusSTM32F10 x几种最常见的几种最常
6、见的RTOSRTOS(Real Time Operation SystemReal Time Operation System)n软实时软实时RTOSRTOSl嵌入式嵌入式Linux Linux lWin CEWin CEn硬实时硬实时RTOSRTOSlVxWorksVxWorkslOSEOSElNuclearNuclearn著名的著名的open RTOSopen RTOSlucOS/IIucOS/IIlRTEMSRTEMSn自主知识产权的自主知识产权的RTOSRTOSlHOPENHOPENlDelta OSDelta OSSTM32F10 x嵌入式处理器嵌入式处理器嵌入式处理器可以分为三类:
7、嵌入式处理器可以分为三类:嵌入式嵌入式微控制器微控制器(MCU(MCU,即,即Micro Controller Unit):):又称单片机,将又称单片机,将CPU、存储器(少量的存储器(少量的RAM、ROM或两者都有)和其它外设封装在同或两者都有)和其它外设封装在同一片集成电路里。常见的有一片集成电路里。常见的有80C51系列单片机等系列单片机等。嵌入式嵌入式数字信号处理器数字信号处理器(DSP,DSP,即即Digital Signal Processor):专专门用来对离散时间信号进行极快的处理计算,提高编译效率和执行门用来对离散时间信号进行极快的处理计算,提高编译效率和执行速度。在数字滤波
8、、速度。在数字滤波、FFT、谱分析、图像处理的分析等领域,谱分析、图像处理的分析等领域,DSP正在大量进入嵌入式市场。正在大量进入嵌入式市场。嵌入式嵌入式微处理器(微处理器(MPUMPU,即即Micro Processor Unit):它是专用的它是专用的CPU,CPU,不不同于同于通用计算机的通用计算机的CPU。在应用中,一般是将微处理器装配在专门在应用中,一般是将微处理器装配在专门设计的电路板上,在母板上只保留和嵌入式相关的功能即可,这样设计的电路板上,在母板上只保留和嵌入式相关的功能即可,这样可以满足嵌入式系统体积小和功耗低的要求。目前的嵌入式处理器可以满足嵌入式系统体积小和功耗低的要求
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