嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢課件

《Linux與嵌入式通信技術(shù)》秦華標

eehbqin@1《Linux與嵌入式通信技術(shù)》秦華標1課程目的以嵌入式Linux為基礎(chǔ)，全面系統(tǒng)介紹了嵌入式通信系統(tǒng)設(shè)計的原理和方法,內(nèi)容涵蓋內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)通信等,介紹了嵌入式系統(tǒng)前沿發(fā)展趨勢，理解其設(shè)計方法，學會嵌入式Linux編程技術(shù)。2課程目的以嵌入式Linux為基礎(chǔ)，全面系統(tǒng)介紹了嵌入式通信系課程大綱第一章嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢第二章EIA嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)第三章嵌入式操作系統(tǒng)

第四章嵌入式Linux的軟件開發(fā)環(huán)境第五章設(shè)備驅(qū)動程序第六章嵌入式通信系統(tǒng)3課程大綱第一章嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢3實驗大綱嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境內(nèi)核裁減編譯、啟動代碼配置設(shè)備驅(qū)動程序硬件應(yīng)用實驗綜合應(yīng)用實驗4實驗大綱嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境4考核方式和評分標準一、考核方式：平時作業(yè)（占10%）+大作業(yè)（占20%）+筆試（70%）平時作業(yè)：2次實驗報告大作業(yè)（大實驗）：設(shè)計一個嵌入式通信系統(tǒng),如:網(wǎng)絡(luò)可視電話，用戶接入路由器,隔離防火墻，WAP網(wǎng)關(guān)等，最后提交設(shè)計說明書，實驗源代碼；筆試：占70%；二、評分標準：百分制5考核方式和評分標準一、考核方式：平時作業(yè)（占10%）+大作業(yè)參考資料孫紀坤,張小全,嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)詳解,人民郵電出版社,2006鄭靈翔,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用開發(fā),北京航空航天大學出版社,2008劉崢嶸，張智超，許振山等，嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)詳解，機械工業(yè)出版社，2004。[美]CraigHollabaugh,陳雷，鐘書毅等譯，嵌入式Linux—硬件、軟件與接口，電子工業(yè)出版社，2003。6參考資料孫紀坤,張小全,嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)詳解,人民郵預(yù)期的收獲通過本門課程的學習，你將獲得以下知識：提高編程能力（期望值：★★★）學會使用實時操作系統(tǒng)，了解多任務(wù)（期望值：★★）了解嵌入式軟件開發(fā)流程（期望值：★）掌握基本嵌入式硬件知識（期望值：★★）學會操作系統(tǒng)移植（期望值：★★★★）掌握嵌入式軟件編程（期望值：★★★）掌握硬件設(shè)計知識（期望值：★★★★）成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計高手（期望值：★★★★★）7預(yù)期的收獲通過本門課程的學習，你將獲得以下知識：7嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域8嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式一、為什么要學習嵌入式技術(shù)嵌入式智能（電腦)工具將是PC和因特網(wǎng)之后最偉大的發(fā)明。(尼葛洛龐帝)嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元，它正在成為信息技術(shù)（IT）產(chǎn)業(yè)爭奪的重點之一。每年只有10%-20%的計算機芯片用于臺式機或筆記本電腦等，每年有10-0億塊CPU是為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計制造的：每年有超過1萬個新的嵌入式系統(tǒng)計劃產(chǎn)生。福特出售的‘計算能力’已超過了IBM，由此可以想見嵌入式計算機工業(yè)的規(guī)模和廣度。9一、為什么要學習嵌入式技術(shù)嵌入式智能（電腦)工具將是PC和

應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、信息家電、通信設(shè)備等眾多領(lǐng)域中。在通信領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)正在全面取代模擬技術(shù)。在廣播電視領(lǐng)域，美國已開始由模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)變，歐洲的DVB（數(shù)字電視廣播）技術(shù)已在全球大多數(shù)國家推廣。在自動控制領(lǐng)域，用于ATM機，自動售貨機，工業(yè)控制等專用設(shè)備，和移動通訊設(shè)備結(jié)合、GPS、娛樂相結(jié)合，硬件方面，不僅有各大公司的微處理器芯片，還有用于學習和研發(fā)的各種配套開發(fā)包。最近幾年，嵌入式設(shè)備不斷地進入到新的應(yīng)用領(lǐng)域，比如PDA、手持設(shè)備、智能電話和機項盒（STB）等。10應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、醫(yī)療嵌入式系統(tǒng)市場分析1999年，嵌入式操作系統(tǒng)全球產(chǎn)值3.62億美元，比1998年的3.05億美元增長了18.7%。從1997年到2001年，嵌入式系統(tǒng)市場將以年均240％的速度增長，2001年的市場規(guī)模將達到317億美元從手持設(shè)備市場來看，2000年的全球產(chǎn)銷量為1290萬部，而到2004年時預(yù)計將為6340萬部。據(jù)預(yù)測，2001年中國信息家電市場將達到500億-700億元，2004年有望達到3500億-5000億元。11嵌入式系統(tǒng)市場分析1999年，嵌入式操作系統(tǒng)全球產(chǎn)值3.62應(yīng)用例證高級酒店，電話、TV、INTERNET、PLAY、EMAIL、KEY、無線集成；美國正在啟動一項計劃，網(wǎng)絡(luò)無線介入平臺飛機的電子設(shè)備，巴黎、東京、漢城等城市地鐵買票系統(tǒng)電子菜單、數(shù)碼相機等；施樂Xerox公司于70年代初開始實施其無紙辦公室的計劃，首先開發(fā)了自動付款機系統(tǒng)。它設(shè)想要求超市中的每件商品都有一個存貯商品價錢的芯片。當商品小推車經(jīng)過記帳。當信用卡“掃過”時，就給出清單，這樣記賬時就不用排隊了。醫(yī)療電子病歷、手持醫(yī)療儀器、血壓儀。12應(yīng)用例證高級酒店，電話、TV、INTERNET、PLAY、E嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用13嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用13嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用14嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用14對提高專業(yè)知識和實踐能力大有幫助嵌入式系統(tǒng)設(shè)計是一門綜合性的課程，涉及涉及電子、計算機、自動控制等諸多專業(yè)知識，綜合性強，可包括微機原理、單片機設(shè)計、操作系統(tǒng)等課程內(nèi)容。嵌入式系統(tǒng)是軟件、硬件設(shè)計的完美結(jié)合。理論與實踐相結(jié)合：實踐是嵌入式系統(tǒng)課程的重要環(huán)節(jié)，缺乏實踐的嵌入式系統(tǒng)課程是紙上談兵。通過嵌入式系統(tǒng)課程學習，可提升嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)知識和實際設(shè)計能力。知識的積累是與精力和時間的付出成正比的，要成為高手和專家，就需要不斷的努力。15對提高專業(yè)知識和實踐能力大有幫助嵌入式系統(tǒng)設(shè)計是一門綜合性的本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域16本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特二、嵌入式系統(tǒng)的定義、特點與體系結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”（原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。IEEE

可以看出此定義是從應(yīng)用上考慮的，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機電等附屬裝置17二、嵌入式系統(tǒng)的定義、特點與體系結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、嵌入式系統(tǒng)IEEE定義嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”（原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。 可以看出此定義是從應(yīng)用上考慮的，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機電等附屬裝置18嵌入式系統(tǒng)IEEE定義嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操一般定義

“以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)?！?9一般定義 “以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件微機學會的定義嵌入式系統(tǒng)是以嵌入式應(yīng)用為目的的計算機系統(tǒng)?？煞譃橄到y(tǒng)級、板級、片級系統(tǒng)級：各種類型的工控器、PC模塊板級：各種類型的帶CPU的主板及OEM產(chǎn)品片級：各種以單片機、DSP、微處理器為核心的產(chǎn)品20微機學會的定義嵌入式系統(tǒng)是以嵌入式應(yīng)用為目的的計算機系統(tǒng)?？汕度胧较到y(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。比如ENEA公司的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5K，而Windows的內(nèi)核則要大得多。21嵌入式系統(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小21（２）專用性強

嵌入式系統(tǒng)的個性化很強，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對硬件進行系統(tǒng)的移植。即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進行修改。同時針對不同的任務(wù)，往往需要對系統(tǒng)進行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級”是完全不同的概念。22（２）專用性強

嵌入式系統(tǒng)的個性化很強，其中的軟件系統(tǒng)和硬件（３）系統(tǒng)精簡嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。23（３）系統(tǒng)精簡23（４）高實時性O(shè)S

嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實時性。24（４）高實時性O(shè)S

嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求固態(tài)存（5）嵌入式軟件開發(fā)走向標準化嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行。為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS（Real－TimeOperatingSystem）開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。25（5）嵌入式軟件開發(fā)走向標準化嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操（6）嵌入式系統(tǒng)需要開發(fā)工具和環(huán)境由于其本身不具備自主開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后，用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)時往往有主機和目標機的概念，主機用于程序的開發(fā)，目標機作為最后的執(zhí)行機，開發(fā)時需要交替結(jié)合進行。

26（6）嵌入式系統(tǒng)需要開發(fā)工具和環(huán)境由于其本身不具備自主開發(fā)能嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)27嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源模塊時鐘復位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外圍電路Other外設(shè)28典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源時鐘復位Fla嵌入式微處理器的特點對實時多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間，從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核的執(zhí)行時間減少到最低限度。具有功能很強的存儲區(qū)保護功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用，需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于軟件診斷?？蓴U展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。嵌入式微處理器必須功耗很低，尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW級。29嵌入式微處理器的特點對實時多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任嵌入式微處理器全世界只有4%的計算機處理芯片用于計算機中——Source:EmbeddedSystemsProgramming,May1999Averagecarhasabout15microprocessors.MercedesS-class:63microprocessors!!32-bit嵌入式微處理器16-bit8-bit4-bit250million1billion1billion1billion125millionPCsIntel,AMDMotorola,ARM,MIPS,i960,x86,…其中只有4%的微處理器30嵌入式微處理器全世界只有4%的計算機處理芯片用于計算機中——嵌入式微處理器分類嵌入式處理器嵌入式微控制器

MCU嵌入式DSP處理器

DSP

嵌入式微處理器

MPU

嵌入式片上系統(tǒng)

SOC31嵌入式微處理器分類嵌入式處理器嵌入式微控制器嵌入式DSP處理（1）嵌入式微控制器微控制器的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合于控制，是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的主流。微控制器的最大特點是單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降、可靠性提高。嵌入式微控制器的典型代表是單片機，目前在嵌入式設(shè)備中仍然有著極其廣泛的應(yīng)用。單片機芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時/計數(shù)器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各種必要功能和外設(shè)。32（1）嵌入式微控制器微控制器的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合（2）嵌入式DSP處理器DSP處理器是專門用于信號處理方面的處理器，其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面進行了特殊設(shè)計，在數(shù)字濾波、FFT、頻譜分析等各種儀器上獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。DSP的理論算法在70年代就已經(jīng)出現(xiàn)，但是由于專門的DSP處理器還未出現(xiàn)，所以這種理論算法只能通過MPU等由分立元件實現(xiàn)。1982年世界上誕生了首枚DSP芯片。在語音合成和編碼解碼器中得到了廣泛應(yīng)用。DSP的運算速度進一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域也從上述范圍擴大到了通信和計算機方面。目前最為廣泛應(yīng)用的嵌入式DSP處理器是TI的TMS320C2000/C5000系列，另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的應(yīng)用范圍。33（2）嵌入式DSP處理器DSP處理器是專門用于信號處理方面的（3）、嵌入式微處理器（MPU)MPU（MicroProcessorUnit)嵌入式微處理器是由通用計算機中的CPU演變而來的。與計算機處理器不同的是，在實際嵌入式應(yīng)用中，只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，這樣就以最低的功耗和資源實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點。目前主要的嵌入式處理器類型有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等34（3）、嵌入式微處理器（MPU)MPU（MicroProc（4）嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip)

SoC就是SystemonChip，SoC嵌入式系統(tǒng)微處理器就是一種電路系統(tǒng)。它結(jié)合了許多功能區(qū)塊，將多種功能做在一個芯片上，如ARMRISC、MIPSRISC、DSP或是其他的微處理器核心，以及通信接口單元，如USB、TCP/IP、GPRS、GSM、IEEE1394、藍牙模塊接口等等。35（4）嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip)SoCSOC芯片也將在聲音、圖像、影視、網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)邏輯等應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。成功實現(xiàn)了軟硬件無縫結(jié)合，直接在處理器片內(nèi)嵌入操作系統(tǒng)的代碼模塊。運用VHDL等硬件描述語言進行系統(tǒng)設(shè)計，直接在器件庫中調(diào)用各種通用處理器的標準，通過仿真之后就可以直接交付芯片廠商進行生產(chǎn)。

3636SoC的其他的優(yōu)點：利用改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗。減少芯片對外管腳數(shù)，簡化制造過程。減少外圍驅(qū)動接口單元及電路板之間的信號傳遞，可以加快微處理器數(shù)據(jù)處理的速度。內(nèi)嵌的線路可以避免外部電路板在信號傳遞時所造成系統(tǒng)雜訊。37SoC的其他的優(yōu)點：利用改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗。37新的發(fā)展方向：SOCASICCoreMemoryEmbeddedProcessorCoreAnalogFunctionsCommunicationSensorInterface38新的發(fā)展方向：SOCASICCoreMemoryEmbed視線跟蹤SOC將各功能模塊都在一片F(xiàn)PGA芯片上集成，實現(xiàn)視線跟蹤片上系統(tǒng)將視線跟蹤作為計算機輸入信號，可實現(xiàn)用眼睛對計算機的操作，即有“所見即所得”的操作便捷性視線跟蹤SOC將各功能模塊都在一片F(xiàn)PGA芯片上集成，實現(xiàn)視視線跟蹤技術(shù)實現(xiàn)平臺對比平臺類型優(yōu)勢劣勢普通PC運算速度快，資源豐富作為一種人機交互通道，不宜過度消耗CPU資源DSP平臺性能強大，運行速度高設(shè)計成本高，硬件裁減性，靈活性欠缺ARM平臺接口豐富，開發(fā)便捷快速處理速度較慢，難以滿足實時性要求FPGA

硬線邏輯的并行處理能力及多級流水線可大大提升運行速度，硬件裁減方便開發(fā)難度較大，對設(shè)計人員要求較高視線跟蹤技術(shù)實現(xiàn)平臺對比平臺類型優(yōu)勢劣勢普通PC運算速度快，視線跟蹤SOPC系統(tǒng)41視線跟蹤SOPC系統(tǒng)41系統(tǒng)硬件架構(gòu)系統(tǒng)硬件架構(gòu)系統(tǒng)算法流程系統(tǒng)算法流程分類器執(zhí)行模塊電路圖分類器執(zhí)行模塊電路圖分類器執(zhí)行過程流水線結(jié)構(gòu)分類器執(zhí)行過程流水線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性能對比系統(tǒng)性能對比常見的嵌入式操作系統(tǒng)

實時嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上分為兩種，商用型和免費型。商用型的實操作系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術(shù)支持和售后服務(wù)，但往往價格昂貴。免費型的實時操作系統(tǒng)在價格方面具有優(yōu)勢，目前主要有Linux和μC/OS，穩(wěn)定性與服務(wù)性存在挑戰(zhàn)。47常見的嵌入式操作系統(tǒng)實時嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上VxWorksVxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS），具有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域牢牢占據(jù)著一席之地。VxWorks所具有的顯著特點是：

－可靠性、實時性和可裁減性。 －它支持多種處理器，如x86、i960、SunSparc、MotorolaMC68xxx、MIPS、POWERPC等等。大多數(shù)的VxWorksAPI是專有的，火星機器人。48VxWorksVxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiverWindowsEmbeddedWindowsCE3.0：一種針對小容量、移動式、智能化、32位、連接設(shè)備的模塊化實時嵌入式操作系統(tǒng)。針對掌上設(shè)備、無線設(shè)備的動態(tài)應(yīng)用程序和服務(wù)提供了一種功能豐富的操作系統(tǒng)平臺，WindowsCE嵌入但不夠?qū)崟r，屬于軟實時操作系統(tǒng)，由于其Windows背景，界面比較統(tǒng)一認可。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少200K的ROM。49WindowsEmbeddedWindowsCE3.0PalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗下的PalmComputing掌上電腦公司的產(chǎn)品。3COM、CISCO競爭PalmOS在PDA市場上占有很大的市場份額，PalmOS的市場份額占到將近90%，最近下降70％，目前主要與WINCE進行激烈競爭。50PalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗嵌入式Linux嵌入式系統(tǒng)越來越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。因此原來在某些設(shè)備或領(lǐng)域中占主導地位的軟件系統(tǒng)越來越難以為繼，整個系統(tǒng)必須是開放的、提供標準的API，并且能夠方便地與眾多第三方的軟硬件溝通。Linux是開放源碼的，不存在黑箱技術(shù)，遍布全球的眾多Linux愛好者又是Linux開發(fā)的強大技術(shù)后盾。Linux的內(nèi)核小、功能強大、運行穩(wěn)定、系統(tǒng)健壯、效率高，易于定制剪裁，在價格上極具競爭力。Linux不僅支持x86CPU，還可以支持其他數(shù)十種CPU芯片。51嵌入式Linux嵌入式系統(tǒng)越來越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。Reasonsforusinglinux52Reasonsforusinglinux52系統(tǒng)總體成本1)OSPurchasePrices2)HWPurchase/Maintenance3)UpgradePrices4)Admincosts53系統(tǒng)總體成本53嵌入式Linux及應(yīng)用嵌入式Linux(EmbeddedLinux)是指對Linux經(jīng)過小型化裁剪后，能夠固化在容量只有幾百K字節(jié)或幾兆字節(jié)的存儲器芯片或單片機中，應(yīng)用于特定嵌入式場合的專用Linux操作系統(tǒng)。嵌入式Linux的開發(fā)和研究是目前操作系統(tǒng)領(lǐng)域的一個熱點。主要有RTLinux和CLinuxLinux在嵌入式領(lǐng)域異軍突起不過是近兩年的事情，過去的一年中有13%的用戶已經(jīng)開始使用嵌入式Linux系統(tǒng)進行開發(fā)工作；有52%的用戶決定在未來24個月內(nèi)開始使用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)原型。54嵌入式Linux及應(yīng)用嵌入式Linux(EmbeddedLRTOS是32位嵌入式CPU的軟件基礎(chǔ)RTOS內(nèi)核提供CPU的管理硬件初時化，MMU，定時器，中斷RTOS內(nèi)核提供任務(wù)，內(nèi)存管理RTOS提供設(shè)備管理，文件和網(wǎng)絡(luò)的支持RTOS提供C/C++，JAVA，圖形模塊等編程接口55RTOS是32位嵌入式CPU的軟件基礎(chǔ)RTOS內(nèi)核提供CP本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域56本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特三、嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC機的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)單片機系統(tǒng)目前嵌入式系統(tǒng)的主流是以32位嵌入式微處理器為核心的硬件設(shè)計和基于實時操作系統(tǒng)（RTOS）的軟件設(shè)計單片機系統(tǒng)多為4位、8位、16位機，不適合運行操作系統(tǒng)，難以進行復雜的運算及處理功能嵌入式系統(tǒng)強調(diào)基于平臺的設(shè)計、軟硬件協(xié)同設(shè)計，單片機大多采用軟硬件流水設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的核心是軟件設(shè)計（占70%左右的工作量），單片機系統(tǒng)軟硬件設(shè)計所占比例基本相同57三、嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC機的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)單片機系嵌入式系統(tǒng)與單片機在學習方法上不同單片機學習一般從硬件入手，從硬件體系結(jié)構(gòu)、匯編語言到硬件設(shè)計、軟件設(shè)計嵌入式系統(tǒng)學習可以從軟件入手，從應(yīng)用層編程到操作系統(tǒng)移植、硬件平臺設(shè)計較好，按單片機設(shè)計的學習流程較難掌握58嵌入式系統(tǒng)與單片機在學習方法上不同單片機學習一般從硬件入手，嵌入式系統(tǒng)PC機嵌入式系統(tǒng)一般是專用系統(tǒng)，而PC是通用計算平臺嵌入式系統(tǒng)的資源比PC少得多嵌入式系統(tǒng)軟件故障帶來的后果比PC機大得多嵌入式系統(tǒng)一般采用實時操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)大都有成本、功耗的要求嵌入式系統(tǒng)得到多種微處理體系的支持嵌入式系統(tǒng)需要專用的開發(fā)工具59嵌入式系統(tǒng)PC機嵌入式系統(tǒng)一般是專用系統(tǒng)，而PC是通用本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域60本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特四、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通信設(shè)備移動存貯工控設(shè)備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備消費電子軍事國防電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)控制61四、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通嵌入式技術(shù)在電子通訊中的應(yīng)用手機、小靈通、智能手機、3C合一……62嵌入式技術(shù)在電子通訊中的應(yīng)用手機、小靈通、智能手機、3C合一6363嵌入式系統(tǒng)在信息家電中的應(yīng)用信息家電（InformationAppliance，IA）:低單價、操作簡單、可通過因特網(wǎng)發(fā)送或獲取信息，將逐步分割或替代PC的某些功能，并能與其它信息產(chǎn)品交換資料或訊息的產(chǎn)品可統(tǒng)稱為信息家電。64嵌入式系統(tǒng)在信息家電中的應(yīng)用信息家電（Information信息家電的分類及特點信息家電的分類(1)網(wǎng)絡(luò)電視（NetTV）(2)網(wǎng)上游戲機（Internetgamingdevice）(3)智能掌上型設(shè)備(Internetsmarthandhelddevice)(4)網(wǎng)絡(luò)電話（InternetscreenPhone）(5)ConsumerNCclient等。信息家電技術(shù)特點：(1)處理器發(fā)展趨向低成本、高整合性與低耗能。(2)整合數(shù)字與模擬處理的技術(shù)。(3)較PC更強調(diào)通訊能力。(4)利用軟件增加產(chǎn)品的差異性(高附加價值的關(guān)鍵)65信息家電的分類及特點信息家電的分類65信息家電的應(yīng)用66信息家電的應(yīng)用66ConsumerNetworkTopologyforBroadbandCable/xDSLResidentialGatewaySmartHomeNetworkGatewayBroadbandModemHomeNetwork:EthernetHomePNA802.11HomeRFHomePlug…SmartHomeNetwork:PowerlineWirelessPhoneline…EthernetNodeNodeLeveragetheexistingbroadbandinternetconnectionSmartHomeGatewayconnectsSmartHomeNetworktoHomeNetworkHomeNetworkishigherbandwidthSmartHomeNetworkshouldrequirenonewwiringAm186Am186Am186SC520/Am186ToInternetPCsSTBPrinter…67ConsumerNetworkTopologyfor信息家電提供的服務(wù)安全防范,實時監(jiān)控著非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。消費電子產(chǎn)品的智能控制.交互式智能控制,實現(xiàn)智能信息家電的主動性動作響應(yīng)。家庭信息服務(wù),提供最新的新聞、天氣預(yù)報、電視節(jié)目、交通流量狀況，還可以自動管理用戶的水電賬單、銀行和信用卡賬戶等財務(wù)信息。自動維護,實現(xiàn)智能化的故障自診斷、新功能自動擴展。家庭醫(yī)療保健,通過網(wǎng)絡(luò)對用戶進行身體檢查。68信息家電提供的服務(wù)安全防范,實時監(jiān)控著非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄信息家電平臺軟件的總體結(jié)構(gòu)嵌入式應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)瀏覽E-mail游戲傳真VODIP中間件和運行環(huán)境統(tǒng)一的應(yīng)用程序編程界面資源管理器HAVi管理器JINIUPnPJavaTVOPENTVHomeAPIJavaVM邏輯資源基本OSTCP/IP文件系統(tǒng)圖形界面中文環(huán)境Linux，Psos，OSOpen等嵌入式操作系統(tǒng)驅(qū)動程序驅(qū)動程序管理器HomePNA驅(qū)動器USBBLUETOOTHCEBUSIEEE1394IEEE802.2IEEE802.11POWERLineSWAP其它驅(qū)動基本OSLinux，Psos，OSOpen等嵌入式操作系統(tǒng)驅(qū)動程序驅(qū)動程序管理器HomePNA驅(qū)動器BLUETOOTHIEEE1394IEEE802.2Ieee802.11USBCEBUSPOWERLineSWAP其它驅(qū)動69信息家電平臺軟件的總體結(jié)構(gòu)嵌入式應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)瀏覽E-mail典型的信息家電產(chǎn)品信息家電定義代表性產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)電視具有機頂盒或內(nèi)建網(wǎng)絡(luò)連接的電視MicrosoftWebTV網(wǎng)絡(luò)可視電話具有集成網(wǎng)絡(luò)接入的屏幕電話InfoGeariPhone網(wǎng)絡(luò)游戲機具有集成網(wǎng)絡(luò)接入的游戲操縱臺SegaDreamcast網(wǎng)絡(luò)智能手持器件蜂窩電話、個人數(shù)據(jù)助理（PDA）和其它集成網(wǎng)絡(luò)接入的便攜式器件3ComPalmAT&TPocketNetPhoneNokia9000,9000I,9110,7110NC委托（clients）提供網(wǎng)絡(luò)接入以及能下載應(yīng)用軟件的器件IBMNetStationPC-中間器件通過PC接入網(wǎng)絡(luò)以下載內(nèi)容的器件DIAMONMultimediaRioPlayerNuvomediaRockete-BookAudibleMobilePlayer70典型的信息家電產(chǎn)品定義代表性產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)電視具有機頂盒或內(nèi)建網(wǎng)絡(luò)7171信息家電——數(shù)字機頂盒72信息家電——數(shù)字機頂盒727373信息家電——消費電子74信息家電——消費電子74SAN公司的信息家電產(chǎn)品75SAN公司的信息家電產(chǎn)品75嵌入式技術(shù)在汽車電子中的應(yīng)用VOLVOS80汽車的CAN總線網(wǎng)絡(luò)—（18個嵌入式控制模塊）—CAN總線網(wǎng)絡(luò)76嵌入式技術(shù)在汽車電子中的應(yīng)用VOLVOS80汽車的CAN總嵌入式技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用阿富汗參加反恐作戰(zhàn)的“赫耳墨斯”價值4萬美元，可攜帶2架攝像機，發(fā)揮了很好作用。77嵌入式技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用阿富汗參加反恐作戰(zhàn)的“赫耳墨斯”價嵌入式系統(tǒng)——高性能武器平臺的基礎(chǔ)78嵌入式系統(tǒng)——高性能武器平臺的基礎(chǔ)78嵌入式Internet應(yīng)用79嵌入式Internet應(yīng)用79嵌入式技術(shù)在交通管理、環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用交通管理在車輛導航、流量控制、信息監(jiān)測與汽車服務(wù)方面，目前GPS設(shè)備已經(jīng)從尖端產(chǎn)品進入了普通百姓的家庭，只需要幾百元水文資料實時監(jiān)測，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測、堤壩安全，地震監(jiān)測網(wǎng)，實時氣象信息網(wǎng)，水源和空氣污染監(jiān)測。加油站停車場管理80嵌入式技術(shù)在交通管理、環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用交通管理在車輛導航、流嵌入式系統(tǒng)與機器人技術(shù)圖：卡耐基梅隆大學和瑞士EPFL研制的機器人控制器（采用卡西歐PDA和WindowsCE）

81嵌入式系統(tǒng)與機器人技術(shù)圖：卡耐基梅隆大學和瑞士EPFL研制的智能機器人82智能機器人82基于WinCE的移動機器人平臺83基于WinCE的移動機器人平臺83基于WinCE的機器人裝配平臺84基于WinCE的機器人裝配平臺84基于RTLinux的仿人機器人高48cm

重:6kg

靈活性：20DOF操作系統(tǒng):RT-Linux

接口形式:USB1.0(12Mbps)響應(yīng)周期:1ms

能源：DC24Vx6.2A(150W)制造：富士通85基于RTLinux的仿人機器人高48cm

重:6kg基于VXworks的火星探路者86基于VXworks的火星探路者862004年“勇氣號”再次登陸火星872004年“勇氣號”再次登陸火星87本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域88本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特五、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢軟件設(shè)計比重日益突出組件設(shè)計技術(shù)SOC硬件軟件化89五、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢軟件設(shè)計比重日益突出89宏觀方面發(fā)展趨勢—

經(jīng)濟性（POS開發(fā)失敗，幾十萬、幾萬、5千、5百）計算機要很便宜，讓更多的人能買得起；—

小型化（筆記本、PDA） 人們攜帶方便；—

可靠性（汽車VCD，挑動問題）能夠在一般環(huán)境條件下或者是苛刻的環(huán)境條件下運行；—

高速度（飛機剎車系統(tǒng)）能夠迅速地完成數(shù)據(jù)計算或數(shù)據(jù)傳輸；—

智能性（知識推理、模糊查詢、識別、感知運動）使人們用起來更習慣，對人們更有使價值。90宏觀方面發(fā)展趨勢—經(jīng)濟性（POS開發(fā)失敗，幾十萬、幾萬、5軟件工程方法在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工作重點正在向軟件轉(zhuǎn)移。如：以機械控制系統(tǒng)為例，10年前機械、硬件和軟件在機電系統(tǒng)中所占的比重分別是65%、20%和15%，而在EMS中則是30%、15%和55%。嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的特點：實時性模塊化組件化可重用91軟件工程方法在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工作重點正在基于組件的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)方法基于組件的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的優(yōu)點1、可以選用商業(yè)成熟的軟件組件2、可以重用以往經(jīng)過測試的高可靠性軟件模塊3、提高軟件質(zhì)量、縮短產(chǎn)品面市時間4、降低成本、減少費用92基于組件的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)方法基于組件的嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)硬件設(shè)計軟件化可編程芯片在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用促進了硬件設(shè)計向軟件設(shè)計發(fā)展：對象：FPGA，CPLD，ASIC工具：VHDL編程：硬件工程師93硬件設(shè)計軟件化可編程芯片在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中的應(yīng)用促進了硬件設(shè)演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！《Linux與嵌入式通信技術(shù)》秦華標

eehbqin@95《Linux與嵌入式通信技術(shù)》秦華標1課程目的以嵌入式Linux為基礎(chǔ)，全面系統(tǒng)介紹了嵌入式通信系統(tǒng)設(shè)計的原理和方法,內(nèi)容涵蓋內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動、網(wǎng)絡(luò)通信等,介紹了嵌入式系統(tǒng)前沿發(fā)展趨勢，理解其設(shè)計方法，學會嵌入式Linux編程技術(shù)。96課程目的以嵌入式Linux為基礎(chǔ)，全面系統(tǒng)介紹了嵌入式通信系課程大綱第一章嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢第二章EIA嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)第三章嵌入式操作系統(tǒng)

第四章嵌入式Linux的軟件開發(fā)環(huán)境第五章設(shè)備驅(qū)動程序第六章嵌入式通信系統(tǒng)97課程大綱第一章嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢3實驗大綱嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境內(nèi)核裁減編譯、啟動代碼配置設(shè)備驅(qū)動程序硬件應(yīng)用實驗綜合應(yīng)用實驗98實驗大綱嵌入式Linux的開發(fā)環(huán)境4考核方式和評分標準一、考核方式：平時作業(yè)（占10%）+大作業(yè)（占20%）+筆試（70%）平時作業(yè)：2次實驗報告大作業(yè)（大實驗）：設(shè)計一個嵌入式通信系統(tǒng),如:網(wǎng)絡(luò)可視電話，用戶接入路由器,隔離防火墻，WAP網(wǎng)關(guān)等，最后提交設(shè)計說明書，實驗源代碼；筆試：占70%；二、評分標準：百分制99考核方式和評分標準一、考核方式：平時作業(yè)（占10%）+大作業(yè)參考資料孫紀坤,張小全,嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)詳解,人民郵電出版社,2006鄭靈翔,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用開發(fā),北京航空航天大學出版社,2008劉崢嶸，張智超，許振山等，嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)詳解，機械工業(yè)出版社，2004。[美]CraigHollabaugh,陳雷，鐘書毅等譯，嵌入式Linux—硬件、軟件與接口，電子工業(yè)出版社，2003。100參考資料孫紀坤,張小全,嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)詳解,人民郵預(yù)期的收獲通過本門課程的學習，你將獲得以下知識：提高編程能力（期望值：★★★）學會使用實時操作系統(tǒng)，了解多任務(wù)（期望值：★★）了解嵌入式軟件開發(fā)流程（期望值：★）掌握基本嵌入式硬件知識（期望值：★★）學會操作系統(tǒng)移植（期望值：★★★★）掌握嵌入式軟件編程（期望值：★★★）掌握硬件設(shè)計知識（期望值：★★★★）成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計高手（期望值：★★★★★）101預(yù)期的收獲通過本門課程的學習，你將獲得以下知識：7嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域102嵌入式技術(shù)及其發(fā)展趨勢13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式一、為什么要學習嵌入式技術(shù)嵌入式智能（電腦)工具將是PC和因特網(wǎng)之后最偉大的發(fā)明。(尼葛洛龐帝)嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元，它正在成為信息技術(shù)（IT）產(chǎn)業(yè)爭奪的重點之一。每年只有10%-20%的計算機芯片用于臺式機或筆記本電腦等，每年有10-0億塊CPU是為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計制造的：每年有超過1萬個新的嵌入式系統(tǒng)計劃產(chǎn)生。福特出售的‘計算能力’已超過了IBM，由此可以想見嵌入式計算機工業(yè)的規(guī)模和廣度。103一、為什么要學習嵌入式技術(shù)嵌入式智能（電腦)工具將是PC和

應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、信息家電、通信設(shè)備等眾多領(lǐng)域中。在通信領(lǐng)域，數(shù)字技術(shù)正在全面取代模擬技術(shù)。在廣播電視領(lǐng)域，美國已開始由模擬電視向數(shù)字電視轉(zhuǎn)變，歐洲的DVB（數(shù)字電視廣播）技術(shù)已在全球大多數(shù)國家推廣。在自動控制領(lǐng)域，用于ATM機，自動售貨機，工業(yè)控制等專用設(shè)備，和移動通訊設(shè)備結(jié)合、GPS、娛樂相結(jié)合，硬件方面，不僅有各大公司的微處理器芯片，還有用于學習和研發(fā)的各種配套開發(fā)包。最近幾年，嵌入式設(shè)備不斷地進入到新的應(yīng)用領(lǐng)域，比如PDA、手持設(shè)備、智能電話和機項盒（STB）等。104應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)控制系統(tǒng)、仿真系統(tǒng)、醫(yī)療嵌入式系統(tǒng)市場分析1999年，嵌入式操作系統(tǒng)全球產(chǎn)值3.62億美元，比1998年的3.05億美元增長了18.7%。從1997年到2001年，嵌入式系統(tǒng)市場將以年均240％的速度增長，2001年的市場規(guī)模將達到317億美元從手持設(shè)備市場來看，2000年的全球產(chǎn)銷量為1290萬部，而到2004年時預(yù)計將為6340萬部。據(jù)預(yù)測，2001年中國信息家電市場將達到500億-700億元，2004年有望達到3500億-5000億元。105嵌入式系統(tǒng)市場分析1999年，嵌入式操作系統(tǒng)全球產(chǎn)值3.62應(yīng)用例證高級酒店，電話、TV、INTERNET、PLAY、EMAIL、KEY、無線集成；美國正在啟動一項計劃，網(wǎng)絡(luò)無線介入平臺飛機的電子設(shè)備，巴黎、東京、漢城等城市地鐵買票系統(tǒng)電子菜單、數(shù)碼相機等；施樂Xerox公司于70年代初開始實施其無紙辦公室的計劃，首先開發(fā)了自動付款機系統(tǒng)。它設(shè)想要求超市中的每件商品都有一個存貯商品價錢的芯片。當商品小推車經(jīng)過記帳。當信用卡“掃過”時，就給出清單，這樣記賬時就不用排隊了。醫(yī)療電子病歷、手持醫(yī)療儀器、血壓儀。106應(yīng)用例證高級酒店，電話、TV、INTERNET、PLAY、E嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用107嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用13嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用108嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用14對提高專業(yè)知識和實踐能力大有幫助嵌入式系統(tǒng)設(shè)計是一門綜合性的課程，涉及涉及電子、計算機、自動控制等諸多專業(yè)知識，綜合性強，可包括微機原理、單片機設(shè)計、操作系統(tǒng)等課程內(nèi)容。嵌入式系統(tǒng)是軟件、硬件設(shè)計的完美結(jié)合。理論與實踐相結(jié)合：實踐是嵌入式系統(tǒng)課程的重要環(huán)節(jié)，缺乏實踐的嵌入式系統(tǒng)課程是紙上談兵。通過嵌入式系統(tǒng)課程學習，可提升嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的專業(yè)知識和實際設(shè)計能力。知識的積累是與精力和時間的付出成正比的，要成為高手和專家，就需要不斷的努力。109對提高專業(yè)知識和實踐能力大有幫助嵌入式系統(tǒng)設(shè)計是一門綜合性的本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域110本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特二、嵌入式系統(tǒng)的定義、特點與體系結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”（原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。IEEE

可以看出此定義是從應(yīng)用上考慮的，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機電等附屬裝置111二、嵌入式系統(tǒng)的定義、特點與體系結(jié)構(gòu)嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、嵌入式系統(tǒng)IEEE定義嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”（原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。 可以看出此定義是從應(yīng)用上考慮的，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機電等附屬裝置112嵌入式系統(tǒng)IEEE定義嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操一般定義

“以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)?！?13一般定義 “以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件微機學會的定義嵌入式系統(tǒng)是以嵌入式應(yīng)用為目的的計算機系統(tǒng)?？煞譃橄到y(tǒng)級、板級、片級系統(tǒng)級：各種類型的工控器、PC模塊板級：各種類型的帶CPU的主板及OEM產(chǎn)品片級：各種以單片機、DSP、微處理器為核心的產(chǎn)品114微機學會的定義嵌入式系統(tǒng)是以嵌入式應(yīng)用為目的的計算機系統(tǒng)?？汕度胧较到y(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。比如ENEA公司的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5K，而Windows的內(nèi)核則要大得多。115嵌入式系統(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小21（２）專用性強

嵌入式系統(tǒng)的個性化很強，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對硬件進行系統(tǒng)的移植。即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進行修改。同時針對不同的任務(wù)，往往需要對系統(tǒng)進行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級”是完全不同的概念。116（２）專用性強

嵌入式系統(tǒng)的個性化很強，其中的軟件系統(tǒng)和硬件（３）系統(tǒng)精簡嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。117（３）系統(tǒng)精簡23（４）高實時性O(shè)S

嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實時性。118（４）高實時性O(shè)S

嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求固態(tài)存（5）嵌入式軟件開發(fā)走向標準化嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行。為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS（Real－TimeOperatingSystem）開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。119（5）嵌入式軟件開發(fā)走向標準化嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操（6）嵌入式系統(tǒng)需要開發(fā)工具和環(huán)境由于其本身不具備自主開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后，用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)時往往有主機和目標機的概念，主機用于程序的開發(fā)，目標機作為最后的執(zhí)行機，開發(fā)時需要交替結(jié)合進行。

120（6）嵌入式系統(tǒng)需要開發(fā)工具和環(huán)境由于其本身不具備自主開發(fā)能嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)121嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源模塊時鐘復位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外圍電路Other外設(shè)122典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源時鐘復位Fla嵌入式微處理器的特點對實時多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間，從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核的執(zhí)行時間減少到最低限度。具有功能很強的存儲區(qū)保護功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用，需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于軟件診斷?？蓴U展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。嵌入式微處理器必須功耗很低，尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW級。123嵌入式微處理器的特點對實時多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任嵌入式微處理器全世界只有4%的計算機處理芯片用于計算機中——Source:EmbeddedSystemsProgramming,May1999Averagecarhasabout15microprocessors.MercedesS-class:63microprocessors!!32-bit嵌入式微處理器16-bit8-bit4-bit250million1billion1billion1billion125millionPCsIntel,AMDMotorola,ARM,MIPS,i960,x86,…其中只有4%的微處理器124嵌入式微處理器全世界只有4%的計算機處理芯片用于計算機中——嵌入式微處理器分類嵌入式處理器嵌入式微控制器

MCU嵌入式DSP處理器

DSP

嵌入式微處理器

MPU

嵌入式片上系統(tǒng)

SOC125嵌入式微處理器分類嵌入式處理器嵌入式微控制器嵌入式DSP處理（1）嵌入式微控制器微控制器的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合于控制，是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的主流。微控制器的最大特點是單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降、可靠性提高。嵌入式微控制器的典型代表是單片機，目前在嵌入式設(shè)備中仍然有著極其廣泛的應(yīng)用。單片機芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時/計數(shù)器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各種必要功能和外設(shè)。126（1）嵌入式微控制器微控制器的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合（2）嵌入式DSP處理器DSP處理器是專門用于信號處理方面的處理器，其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面進行了特殊設(shè)計，在數(shù)字濾波、FFT、頻譜分析等各種儀器上獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。DSP的理論算法在70年代就已經(jīng)出現(xiàn)，但是由于專門的DSP處理器還未出現(xiàn)，所以這種理論算法只能通過MPU等由分立元件實現(xiàn)。1982年世界上誕生了首枚DSP芯片。在語音合成和編碼解碼器中得到了廣泛應(yīng)用。DSP的運算速度進一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域也從上述范圍擴大到了通信和計算機方面。目前最為廣泛應(yīng)用的嵌入式DSP處理器是TI的TMS320C2000/C5000系列，另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的應(yīng)用范圍。127（2）嵌入式DSP處理器DSP處理器是專門用于信號處理方面的（3）、嵌入式微處理器（MPU)MPU（MicroProcessorUnit)嵌入式微處理器是由通用計算機中的CPU演變而來的。與計算機處理器不同的是，在實際嵌入式應(yīng)用中，只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，這樣就以最低的功耗和資源實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點。目前主要的嵌入式處理器類型有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等128（3）、嵌入式微處理器（MPU)MPU（MicroProc（4）嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip)

SoC就是SystemonChip，SoC嵌入式系統(tǒng)微處理器就是一種電路系統(tǒng)。它結(jié)合了許多功能區(qū)塊，將多種功能做在一個芯片上，如ARMRISC、MIPSRISC、DSP或是其他的微處理器核心，以及通信接口單元，如USB、TCP/IP、GPRS、GSM、IEEE1394、藍牙模塊接口等等。129（4）嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip)SoCSOC芯片也將在聲音、圖像、影視、網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)邏輯等應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。成功實現(xiàn)了軟硬件無縫結(jié)合，直接在處理器片內(nèi)嵌入操作系統(tǒng)的代碼模塊。運用VHDL等硬件描述語言進行系統(tǒng)設(shè)計，直接在器件庫中調(diào)用各種通用處理器的標準，通過仿真之后就可以直接交付芯片廠商進行生產(chǎn)。

13036SoC的其他的優(yōu)點：利用改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗。減少芯片對外管腳數(shù)，簡化制造過程。減少外圍驅(qū)動接口單元及電路板之間的信號傳遞，可以加快微處理器數(shù)據(jù)處理的速度。內(nèi)嵌的線路可以避免外部電路板在信號傳遞時所造成系統(tǒng)雜訊。131SoC的其他的優(yōu)點：利用改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗。37新的發(fā)展方向：SOCASICCoreMemoryEmbeddedProcessorCoreAnalogFunctionsCommunicationSensorInterface132新的發(fā)展方向：SOCASICCoreMemoryEmbed視線跟蹤SOC將各功能模塊都在一片F(xiàn)PGA芯片上集成，實現(xiàn)視線跟蹤片上系統(tǒng)將視線跟蹤作為計算機輸入信號，可實現(xiàn)用眼睛對計算機的操作，即有“所見即所得”的操作便捷性視線跟蹤SOC將各功能模塊都在一片F(xiàn)PGA芯片上集成，實現(xiàn)視視線跟蹤技術(shù)實現(xiàn)平臺對比平臺類型優(yōu)勢劣勢普通PC運算速度快，資源豐富作為一種人機交互通道，不宜過度消耗CPU資源DSP平臺性能強大，運行速度高設(shè)計成本高，硬件裁減性，靈活性欠缺ARM平臺接口豐富，開發(fā)便捷快速處理速度較慢，難以滿足實時性要求FPGA

硬線邏輯的并行處理能力及多級流水線可大大提升運行速度，硬件裁減方便開發(fā)難度較大，對設(shè)計人員要求較高視線跟蹤技術(shù)實現(xiàn)平臺對比平臺類型優(yōu)勢劣勢普通PC運算速度快，視線跟蹤SOPC系統(tǒng)135視線跟蹤SOPC系統(tǒng)41系統(tǒng)硬件架構(gòu)系統(tǒng)硬件架構(gòu)系統(tǒng)算法流程系統(tǒng)算法流程分類器執(zhí)行模塊電路圖分類器執(zhí)行模塊電路圖分類器執(zhí)行過程流水線結(jié)構(gòu)分類器執(zhí)行過程流水線結(jié)構(gòu)系統(tǒng)性能對比系統(tǒng)性能對比常見的嵌入式操作系統(tǒng)

實時嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上分為兩種，商用型和免費型。商用型的實操作系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術(shù)支持和售后服務(wù)，但往往價格昂貴。免費型的實時操作系統(tǒng)在價格方面具有優(yōu)勢，目前主要有Linux和μC/OS，穩(wěn)定性與服務(wù)性存在挑戰(zhàn)。141常見的嵌入式操作系統(tǒng)實時嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上VxWorksVxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)（RTOS），具有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域牢牢占據(jù)著一席之地。VxWorks所具有的顯著特點是：

－可靠性、實時性和可裁減性。 －它支持多種處理器，如x86、i960、SunSparc、MotorolaMC68xxx、MIPS、POWERPC等等。大多數(shù)的VxWorksAPI是專有的，火星機器人。142VxWorksVxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiverWindowsEmbeddedWindowsCE3.0：一種針對小容量、移動式、智能化、32位、連接設(shè)備的模塊化實時嵌入式操作系統(tǒng)。針對掌上設(shè)備、無線設(shè)備的動態(tài)應(yīng)用程序和服務(wù)提供了一種功能豐富的操作系統(tǒng)平臺，WindowsCE嵌入但不夠?qū)崟r，屬于軟實時操作系統(tǒng)，由于其Windows背景，界面比較統(tǒng)一認可。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少200K的ROM。143WindowsEmbeddedWindowsCE3.0PalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗下的PalmComputing掌上電腦公司的產(chǎn)品。3COM、CISCO競爭PalmOS在PDA市場上占有很大的市場份額，PalmOS的市場份額占到將近90%，最近下降70％，目前主要與WINCE進行激烈競爭。144PalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗嵌入式Linux嵌入式系統(tǒng)越來越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。因此原來在某些設(shè)備或領(lǐng)域中占主導地位的軟件系統(tǒng)越來越難以為繼，整個系統(tǒng)必須是開放的、提供標準的API，并且能夠方便地與眾多第三方的軟硬件溝通。Linux是開放源碼的，不存在黑箱技術(shù)，遍布全球的眾多Linux愛好者又是Linux開發(fā)的強大技術(shù)后盾。Linux的內(nèi)核小、功能強大、運行穩(wěn)定、系統(tǒng)健壯、效率高，易于定制剪裁，在價格上極具競爭力。Linux不僅支持x86CPU，還可以支持其他數(shù)十種CPU芯片。145嵌入式Linux嵌入式系統(tǒng)越來越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。Reasonsforusinglinux146Reasonsforusinglinux52系統(tǒng)總體成本1)OSPurchasePrices2)HWPurchase/Maintenance3)UpgradePrices4)Admincosts147系統(tǒng)總體成本53嵌入式Linux及應(yīng)用嵌入式Linux(EmbeddedLinux)是指對Linux經(jīng)過小型化裁剪后，能夠固化在容量只有幾百K字節(jié)或幾兆字節(jié)的存儲器芯片或單片機中，應(yīng)用于特定嵌入式場合的專用Linux操作系統(tǒng)。嵌入式Linux的開發(fā)和研究是目前操作系統(tǒng)領(lǐng)域的一個熱點。主要有RTLinux和CLinuxLinux在嵌入式領(lǐng)域異軍突起不過是近兩年的事情，過去的一年中有13%的用戶已經(jīng)開始使用嵌入式Linux系統(tǒng)進行開發(fā)工作；有52%的用戶決定在未來24個月內(nèi)開始使用Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)原型。148嵌入式Linux及應(yīng)用嵌入式Linux(EmbeddedLRTOS是32位嵌入式CPU的軟件基礎(chǔ)RTOS內(nèi)核提供CPU的管理硬件初時化，MMU，定時器，中斷RTOS內(nèi)核提供任務(wù)，內(nèi)存管理RTOS提供設(shè)備管理，文件和網(wǎng)絡(luò)的支持RTOS提供C/C++，JAVA，圖形模塊等編程接口149RTOS是32位嵌入式CPU的軟件基礎(chǔ)RTOS內(nèi)核提供CP本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域150本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特三、嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC機的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)單片機系統(tǒng)目前嵌入式系統(tǒng)的主流是以32位嵌入式微處理器為核心的硬件設(shè)計和基于實時操作系統(tǒng)（RTOS）的軟件設(shè)計單片機系統(tǒng)多為4位、8位、16位機，不適合運行操作系統(tǒng)，難以進行復雜的運算及處理功能嵌入式系統(tǒng)強調(diào)基于平臺的設(shè)計、軟硬件協(xié)同設(shè)計，單片機大多采用軟硬件流水設(shè)計嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的核心是軟件設(shè)計（占70%左右的工作量），單片機系統(tǒng)軟硬件設(shè)計所占比例基本相同151三、嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC機的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)單片機系嵌入式系統(tǒng)與單片機在學習方法上不同單片機學習一般從硬件入手，從硬件體系結(jié)構(gòu)、匯編語言到硬件設(shè)計、軟件設(shè)計嵌入式系統(tǒng)學習可以從軟件入手，從應(yīng)用層編程到操作系統(tǒng)移植、硬件平臺設(shè)計較好，按單片機設(shè)計的學習流程較難掌握152嵌入式系統(tǒng)與單片機在學習方法上不同單片機學習一般從硬件入手，嵌入式系統(tǒng)PC機嵌入式系統(tǒng)一般是專用系統(tǒng)，而PC是通用計算平臺嵌入式系統(tǒng)的資源比PC少得多嵌入式系統(tǒng)軟件故障帶來的后果比PC機大得多嵌入式系統(tǒng)一般采用實時操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)大都有成本、功耗的要求嵌入式系統(tǒng)得到多種微處理體系的支持嵌入式系統(tǒng)需要專用的開發(fā)工具153嵌入式系統(tǒng)PC機嵌入式系統(tǒng)一般是專用系統(tǒng)，而PC是通用本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特點及架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)與單片機、PC的區(qū)別嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域154本節(jié)提要13254為什么要學習嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的定義、特四、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通信設(shè)備移動存貯工控設(shè)備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備消費電子軍事國防電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)控制155四、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通嵌入式技術(shù)在電子通訊中的應(yīng)用手機、小靈通、智能手機、3C合一……156嵌入式技術(shù)在電子通訊中的應(yīng)用手機、小靈通、智能手機、3C合一15763嵌入式系統(tǒng)在信息家電中的應(yīng)用信息家電（InformationAppliance，IA）:低單價、操作簡單、可通過因特網(wǎng)發(fā)送或獲取信息，將逐步分割或替代PC的某些功能，并能與其它信息產(chǎn)品交換資料或訊息的產(chǎn)品可統(tǒng)稱為信息家電。158嵌入式系統(tǒng)在信息家電中的應(yīng)用信息家電（Information信息家電的分類及特點信息家電的分類(1)網(wǎng)絡(luò)電視（NetTV）(2)網(wǎng)上游戲機（Internetgamingdevice）(3)智能掌上型設(shè)備(Internetsmarthandhelddevice)(4)網(wǎng)絡(luò)電話（InternetscreenPhone）(5)ConsumerNCclient等。信息家電技術(shù)特點：(1)處理器發(fā)展趨向低成本、高整合性與低耗能。(2)整合數(shù)字與模擬處理的技術(shù)。(3)較PC更強調(diào)通訊能力。(4)利用軟件增加產(chǎn)品的差異性(高附加價值的關(guān)鍵)159信息家電的分類及特點信息家電的分類65信息家電的應(yīng)用160信息家電的應(yīng)用66ConsumerNetworkTopologyforBroadbandCable/xDSLResidentialGatewaySmartHomeNetworkGatewayBroadbandModemHomeNetwork:EthernetHomePNA802.11HomeRFHomePlug…SmartHomeNetwork:PowerlineWirelessPhoneline…EthernetNodeNodeLeveragetheexistingbroadbandinternetconnectionSmartHomeGatewayconnectsSmartHomeNetworktoHomeNetworkHomeNetworkishigherbandwidthSmartHomeNetworkshouldrequirenonewwiringAm186Am186Am186SC520/Am186ToInternetPCsSTBPrinter…161ConsumerNetworkTopologyfor信息家電提供的服務(wù)安全防范,實時監(jiān)控著非法闖入、火災(zāi)、煤氣泄露、緊急呼救的發(fā)生。消費電子產(chǎn)品的智能控制.交互式智能控制,實現(xiàn)智能信息家電的主動性動作響應(yīng)。家庭信息服務(wù),提供最新的新聞、天氣預(yù)報、電視節(jié)目、交通流量狀況，還可以自動管理用戶的水電賬單、銀行和信用卡賬戶等財務(wù)信息。自動維護,實現(xiàn)智能化的故障自診斷、新功能自動擴展。家庭醫(yī)療保健,通過