嵌入式系統(tǒng)及其應用

1、嵌入式系統(tǒng)及其電路的開發(fā)(kif)設計共二十六頁本講內容(nirng)學習本課程(kchng)的意義本課程內容概述計算機技術的發(fā)展計算機應用概覽共二十六頁學習(xux)本課程的意義本課程內容概述計算機技術的發(fā)展計算機應用概覽本講內容(nirng)共二十六頁學習(xux)本課程的意義1、隨著技術的高速發(fā)展，計算機成為所有研究設計工作的必備工具，研究生將是高層次的研究設計人員，你們未來的工作主要是研究設計，因此離不開計算機這種基本工具。所以必須學習了解計算機技術。2、對于工科方向的研究生，對控制技術的了解和掌握也是很重要的方面。而現代各類控制器的核心器件就是計算機，因此學習了解計算機測控技術的相關

2、知識就必不可少。3、西方國家在計算機技術領域對我國保密，當然人家也是要保護自己的知識產權，無可厚非。但是由于他們握有這種具有核心競爭力的技術，他們就靠這個在軍事裝備、科學研究、IT產業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療等領域占領制高點，領導技術發(fā)展的潮流；以其高科技的產品贏取大量外匯從而占領經濟的制高點；而把高能耗、高資源消耗、高污染的制造(zhzo)業(yè)例如煉鋼、輪船船身制造(zhzo)、飛機機體制造(zhzo)、汽車車體制造(zhzo)、火車車體制造(zhzo)等放到中國等國家，大量消耗我國有限的資源，損害我國的可持續(xù)發(fā)展能力，保護他們的資源，保持他們可持續(xù)發(fā)展的能力。因此，為了我們國家的長久利益，提升我們在計算

3、機領域的技術水平勢在必行。共二十六頁嵌入式系統(tǒng)定義(dngy)、特點嵌入式系統(tǒng)定義：用于儀器、設備、裝置或生產線測量與控制的計算機系統(tǒng)稱為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)與普通計算機系統(tǒng)的主要區(qū)別是：以測量控制為主要任務，對輸入輸出能力、抗干擾能力要求高。對運算速度要求不是很高。而普通計算機要求速度越高越好。其它能力要求則不是很高。這就形成了兩大類計算機產品(chnpn): 一類是用于控制的計算機 另一類是用于數值計算的計算機共二十六頁一般來講，嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術為基礎(jch)，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入

4、式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成，用于實現對其他設備的控制、監(jiān)視或管理等功能。隨著信息化、智能化、網絡化的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應用得到了廣泛的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經應用到了信息家電、手持機、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)控制等各個領域。嵌入式系統(tǒng)(xtng)特點共二十六頁嵌入式系統(tǒng)(xtng)特點 裝有嵌入式系統(tǒng)的裝置或設備很多，例如飛機、艦船、火車、汽車、工廠的數控機床、加工中心、自動生產線、各類機器人、各種家用電器、電控玩具、電子醫(yī)療儀器、導彈(dodn)、雷達，各類檢測設備、通信設備(交換機、基站、手機)等等。 普通計算機以計算為目標，結構簡單，品種較少。分為大、中、

5、小、微4種系列，發(fā)展最快的是微型機。 嵌入式系統(tǒng)計算機以測控為目標，結構復雜，品種繁多，包括了從微機到單片機的所有計算機種類，功能多樣化。共二十六頁本講內容(nirng)學習本課程的意義本課程內容概述(i sh)計算機技術的發(fā)展計算機應用概覽共二十六頁微機硬件與系統(tǒng)解剖麻雀單片微型計算機(8位16位32位單片機學習)計算機通信技術計算機數據(shj)采集技術電路設計相關技術本課程基本內容(nirng)嵌入式系統(tǒng)(計算機測控系統(tǒng))共二十六頁本講內容(nirng)學習本課程的意義本課程內容概述(i sh)計算機技術的發(fā)展計算機應用概覽共二十六頁計算機的發(fā)展(fzhn)，微機和微控制器 計算機是人類

6、文明史上最重要的發(fā)明之一，是人類在生產實踐和科學研究中所創(chuàng)造的最有價值的工具，是人類智慧的結晶。 計算機按運算速度和規(guī)模，分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機，以及各類微控制器(單片微型計算機簡稱單片機)。 微型機發(fā)展快，用量很大。微控制器也發(fā)展迅速，用量相當大。 目前微型計算機的發(fā)展，以三個方面的技術為主線，一是用于數值計算和信息處理的PC機微處理器及其外圍芯片的技術研究，二是品種繁多的8位單片微控制器與數字信號處理器DSP及32位微控制器ARM的研究，三是工業(yè)控制計算機(工業(yè)PC)與可編程序控制器PCC/PLC技術研究。微控制器的發(fā)展，主要集中(jzhng)在各類單片機（8位機、DS

7、P、ARM）的技術發(fā)展方面，將更多的功能加入到單片機中，或者簡化單片機使其成為某些專用的功能簡單、體積小巧的單片機。共二十六頁共二十六頁共二十六頁共二十六頁15工控機示意圖西門子工控機研華工控機共二十六頁16工業(yè)(gngy)PC的結構工業(yè)控制機的典型結構如下圖所示，主要(zhyo)有以下幾部分組成。工控機典型結構圖全鋼機箱無源底板工業(yè)電源CPU卡其他配件共二十六頁17CPU板共二十六頁18無源(w yun)底板共二十六頁8051開發(fā)板共二十六頁ARM開發(fā)板共二十六頁本講內容(nirng)學習本課程的意義本課程內容概述計算機技術的發(fā)展計算機應用(yngyng)概覽共二十六頁計算機應用(yngyn

8、g)概覽 從應用方面來看，微型計算機已經廣泛應用到社會生活的各個領域，具體如下：1、工業(yè)：機械制造、化工產品制造、電子產品制造、生活用品制造、油氣勘探生產儲存運輸加工、電力自動化、交通工具自動化等。機械制造：包括機械冷加工(車、銑、刨、磨、鏜、鉆、鉸)中的各類自動機床與加工中心，熱加工(鑄造、鍛壓、焊接、熱處理)中的自動控制。化工產品制造：包括化肥、農藥、藥品、化學試劑、油漆、涂料、化學添加劑、各類油脂、洗滌劑(肥皂、香皂、洗衣粉、洗衣液)等中的自動控制。電子產品制造：所有電子元器件(二極管、三極管、可控硅、MOS管、MOSFAT、各類集成電路、電阻、電容)的制造，全部在計算機控制下，高精度地

9、多遍定點加工。目前(mqin)能夠制造集成電路加工設備的國家為數不多，這些設備要在很小的硅片上加出數百萬個晶體管和數目龐大、交錯紛雜的連線，而且要多遍加工，要求的精度很高。要全部靠計算機進行控制。共二十六頁計算機應用(yngyng)概覽 生活用品制造：例如服裝，在現代化的服裝廠里，服裝的加工全部是批量進行，縫紉機全部由電腦控制，自動縫制衣服，就是衣服上的、帳子上需要的復雜的繡花，也是由計算機控制的繡花機進行。油氣田勘探：勘探中先是航測，再是踏勘，再是地震勘探(獲取地下的地質構造)，再是打探井，取出巖心，對巖心進行古生物檢測與分析，確定地層的地質年代，檢測巖心的含油汽情況，檢測巖心的孔隙度、孔隙

10、結構、含油飽和度，再進行整個探區(qū)的各探井資料的整合，運用計算機進行大量勘探數據的綜合分析，確定該區(qū)油氣的儲量。這些工作幾乎全部要在計算機上進行。油氣田開發(fā)：要進行開發(fā)方案的制定，首先要進行多種井網方案的油田開發(fā)計算機模擬，確定自噴期、轉注時機、轉注方案。優(yōu)選開發(fā)方案，然后制定開發(fā)規(guī)劃，按照確定的井網打井，電力自動化：所有發(fā)電廠的發(fā)電機及其它設備全部由計算機控制和管理，進入發(fā)電廠的控制中樞主盤，就會看到一大排計算機在進行方方面面的控制和管理。交通工具自動化：現在的火車、汽車、飛機、輪船(lnchun)都有計算機控制系統(tǒng)和計算機管理系統(tǒng)。共二十六頁計算機應用(yngyng)概覽 2、金融業(yè)(包括銀

11、行信貸管理與結算、股票管理與操作)。3、交通業(yè)(鐵路與民航的網絡售票系統(tǒng)、城市交通管理網絡系統(tǒng))。4、電信業(yè)(通信網管理、收費計時、結算網絡系統(tǒng))。5、教育業(yè)(學校管理、多媒體教學、招生管理網絡系統(tǒng)、學生、教師檔案信息系統(tǒng))。6、信息業(yè)(互聯網、局域網、天氣預報、抗病救災)。7、醫(yī)學領域(各種診斷儀器、治療儀器，基因分析，醫(yī)務專家系統(tǒng))。8、航空航天航海及國防領域(電子對抗技術、雷達、導彈、反導彈系統(tǒng))。計算機應用越來越廣泛，成為促進現代文明進步(jnb)、推動社會發(fā)展的重要工具。共二十六頁本講內容(nirng)小結學習本課程(kchng)的意義本課程內容概述計算機技術的發(fā)展計算機應用概覽共二十六頁內容摘要嵌入式系統(tǒng)及其電路的開發(fā)設計。計算機應用概覽。2、對于工科方向的研究生，對控制技術的了解和掌握也是很重要的方面。而現代各類控制器的核心器件就是計算機，因此學習了解計算機測控技術的相關知識就必不可少。3、西方國家在計算機技術領域對我國保密，當然人家(rnji