嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)(OK)

嵌入式系統(tǒng)1/17/20241什么是嵌入式系統(tǒng)呢一個嵌入式系統(tǒng)就是一個具有特定功能或用途的計算機軟硬件集合體。2嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域3智能玩具與機器人4汽車電子5第1章嵌入式系統(tǒng)開發(fā)根底1．嵌入式系統(tǒng)的根本概念2．嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)3．嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)4．嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境5．嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)的根本流程主要內(nèi)容：6定義

嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)。1、嵌入式系統(tǒng)概念三要素：嵌入性專用性計算機系統(tǒng)7何謂嵌入式系統(tǒng)廣義地說一個嵌入式系統(tǒng)就是一個具有特定功能或用途的計算機軟硬件集合體。即以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為根底、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、本錢、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。8嵌入式系統(tǒng)特點專用的計算機系統(tǒng)比PC機系統(tǒng)資源少功耗低，體積小，本錢低軟硬件都必須高效率設(shè)計，系統(tǒng)要非常精簡對軟件代碼質(zhì)量要求很高，應(yīng)盡量防止死機9２、嵌入式系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)微處理器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備ARMPowerPCMIPSFlashSDRAMCF卡KeyboardTouchscreenLCD操作系統(tǒng)用戶應(yīng)用程序商用型WinCEVxWorks免費型Linuxuc/os-II10

3．嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)Samsung

Hynix

AtmelCirrusLogicTriscendOKI國內(nèi)常用ARM芯片供給商嵌入式微處理器：ARMMIPS80C51嵌入式DSP11ATMELARM系列芯片大局部都是基于ARM7的內(nèi)核,應(yīng)用主要是面向工業(yè)領(lǐng)域。它所推出的所有芯片都是工業(yè)級的芯片，非常適合做工業(yè)控制產(chǎn)品和工業(yè)設(shè)備。AT91SAM7S256內(nèi)核ARM7，256KBflash，64KBsramRTC，PMC，AIC，PIO，UART，ADC，TCSPI……

12芯片的可靠性及溫度等級溫度等級民用級：0℃～70℃

工業(yè)級：-40℃～85℃

軍用級：-65℃～125℃

13HynixARM系列芯片應(yīng)用領(lǐng)域：工業(yè)設(shè)備、手持計算、醫(yī)療設(shè)備等型號ARM核用途備注GMS30C7201ARM720T手持計算LCD、RTC、ADC等HMS30C7202ARM720T手持計算LCD、RTC、ADC、USB、IIS、CAN等HMS39C7092ARM7TDMI通用內(nèi)部RAM和FLASH14SamsungARM系列芯片手持式設(shè)備/PDA應(yīng)用：S3C3400XS3C44B0XS3C2410X

S3C2400XS3C2440SCORPIO網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：S3C4510S3C2440S3C4530

S3C2500S3C2510

ADSL應(yīng)用：S5N8946S5N8947

打印產(chǎn)品：S3C4610S3C4620S3C4640

S3C4660S3C46C0S3C46M0FLASH應(yīng)用：S3C49F9X

存儲應(yīng)用：S3F441FX

15ARM微處理器內(nèi)核目前常用的嵌入式微處理器是ARM，但是ARM處理器芯片是由三星、ATMEL等芯片供給商提供的。ARM也是一個公司，但ARM芯片卻不是由ARM公司生產(chǎn)的。那么ARM公司生產(chǎn)的是什么呢？ARM公司生產(chǎn)的是ARM微處理器內(nèi)核，之后，世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購置其設(shè)計的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，參加適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬勺约旱腁RM微處理器芯片進入市場。。16

ARM微處理器內(nèi)核系列

ARM7TDMI處理器內(nèi)核

ARM720T處理器內(nèi)核

ARM9TDMI處理器內(nèi)核

ARM920T處理器內(nèi)核

ARM10TDMI處理器內(nèi)核

ARM10E處理器內(nèi)核系列

ARM11處理器內(nèi)核系列及其他處理器17ARM微處理器內(nèi)核ARM處理器，ARM芯片：AT91SAM7S256

S3C44B0X，S3C2410XARM處理器內(nèi)核18實驗板平面分布圖19S3C44B0X內(nèi)部結(jié)構(gòu)見P29420圖1-3HMS30C7202系統(tǒng)配置圖圖HMS30C7202系統(tǒng)配置圖21

Soc

(Systemonchip-片上系統(tǒng))SoC是在一個芯片上實現(xiàn)整個系統(tǒng)的主要邏輯功能。在性能，處理速度，功耗方面都有很大優(yōu)勢4.SOC和SOPC概念22Soc片上系統(tǒng)的好處：

降低功耗

–SoC中的大量信號在片內(nèi)傳輸

減少系統(tǒng)體積

–把PCB上的多個芯片集成到一個芯片上

提高速度

–芯片內(nèi)部信號傳輸距離短

節(jié)省本錢

–IP核的復(fù)用可以在一定程度上降低本錢

豐富系統(tǒng)功能

–SoC內(nèi)部可以集成更多的功能元件和模塊23SOC的一般構(gòu)成

邏輯核包括CPU、時鐘電路、定時器、中斷控制器、I/O端口等其它外圍設(shè)備；存儲器核包括各種易失、非易失以及Cacha等存儲器；flashsramdram模擬核包括ADC、DAC、PLL以及一些高速電路中所用的模擬電路。24SOC芯片AT91SAM7S256HMS30C7202S3C2410XS3C44B0X25

SOPC(可編程片上系統(tǒng))首先它是SoC，即由單個芯片完成整個系統(tǒng)的主要邏輯功能，具有一般SoC的根本屬性；其次，它又具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能，是可編程系統(tǒng)，具有可裁減、可擴充、可升級等靈活的設(shè)計方式。26

SOPC(可編程片上系統(tǒng))首先它是SoC，即由單個芯片完成整個系統(tǒng)的主要邏輯功能，具有一般SoC的根本屬性；其次，它又具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能，是可編程系統(tǒng)，具有可裁減、可擴充、可升級等靈活的設(shè)計方式。SOPC結(jié)合了SoC和PLD、FPGA各自的優(yōu)點FPGA(FieldProgrammableGateArray--現(xiàn)場可編程門陣列)CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice--復(fù)雜可編程邏輯器件〕275.嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境跨平臺開發(fā)，交叉開發(fā)環(huán)境定義：交叉開發(fā)是相對于本地開發(fā)而言的，指在異種體系結(jié)構(gòu)的CPU上進行的程序開發(fā)。28交叉開發(fā)環(huán)境組成交叉開發(fā)指在一臺通用計算機上進行軟件的編寫編譯，然后下載到嵌入式設(shè)備中運行調(diào)試的開發(fā)方式。交叉開發(fā)環(huán)境一般由運行于開發(fā)主機上的交叉開發(fā)軟件、開發(fā)主機到目標機的調(diào)試通道組成。圖1交叉開發(fā)環(huán)境29為了方便調(diào)試開發(fā)，交叉開發(fā)軟件一般為一個整合編輯、編譯匯編鏈接、調(diào)試、工程管理及函數(shù)庫等功能模塊的集成開發(fā)環(huán)境IDE〔IntergratedDevelopmentEnvironment〕。Embest公司Embest-IDEARM公司SDTADSJTAG仿真器30Embest仿真器增強型仿真器PowerICE120KByte/S標準型仿真器Emulator25Kbyte/S31５、嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)的根本流程32開發(fā)流程安裝開發(fā)環(huán)境