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嵌入式系统原理(简介与入门)

嵌入式系统原理(简介与入门)
嵌入式系统原理(简介与入门)

嵌入式系统原理与应用复习知识点总结

第一章 1、嵌入式系统的应用范围:军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业 控制。 2、嵌入式系统定义:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件 与硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专 用计算机系统。(嵌入式的三要素:嵌入型、专用性与计算机系统)。 3、嵌入式系统的特点:1)专用性强;2)实时约束;3)RTOS;4)高可靠性;5) 低功耗;6)专用的开发工具和开发环境;7)系统精简; 4、嵌入式系统的组成: (1)处理器:MCU、MPU、DSP、SOC; (2)外围接口及设备:存储器、通信接口、I/O 接口、输入输出设备、电源等;(3)嵌入式操作系统:windows CE、UCLinux、Vxworks、UC/OS; (4)应用软件:Bootloader 5、嵌入式系统的硬件:嵌入式微处理器(MCU、MPU、DSP、SOC),外围电路, 外部设备; 嵌入式系统的软件:无操作系统(NOSES),小型操作系统软件(SOSE)S,大型 操作系统软件(LOSES)注:ARM 处理器三大部件:ALU、控制器、寄存器。 6、嵌入式处理器特点:(1)实时多任务;(2)结构可扩展;(3)很强的存储区 保护功能;(4)低功耗; 7、DSP处理器两种工作方式:(1)经过单片机的DSP可单独构成处理器;(2) 作为协处理器,具有单片机功能和数字处理功能; 第二章 1、IP核分类:软核、固核、硬核; 2、ARM 处理器系列:(1)ARM7系列(三级流水,thumb 指令集,ARM7TDMI); (2)ARM9系列(DSP处理能力,ARM920T)(3)ARM/OE(增强DSP)(4)SecurCone 系列(提供解密安全方案);(5)StrongARM系列(Zntle 产权);(6)XScale系列(Intel 产权);(7)Cortex 系列(A:性能密集型;R:要求实时性;M:要求低 成本) 3、ARM 系列的变量后缀:(1)T:thumb 指令集;(2)D:JTAG调试器;(3)快

嵌入式系统原理与应用技术

1.嵌入式系统的定义:一般都认为嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功能有严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的特征:(1)通常是面向特定应用的。具有功耗低、体积小和集成度高等特点。(2)硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能满足功能、可靠性和功耗的苛刻要求。(3)实时系统操作支持。(4)嵌入式系统与具体应用有机结合在一起,升级换代也同步进行。(5)为了提高运行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片中。 3.ARM嵌入式微系统的应用:工业控制、网络系统、成像和安全产品、无线通信、消费类电子产品。 4.ARM嵌入式微处理器的特点:(1)体积小、低功耗、低成本、高性能。(2)支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,兼容8位/16位器件。(3)使用单周期指令,指令简洁规整。(4)大量使用寄存器,大多数数据都在寄存器中完成,只有加载/存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率。(5)寻址方式简单灵活,执行效率高。(6)固定长度的指令格式。 5.嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、用户软件构成。 2.哈佛体系结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间。 3.嵌入式处理器主要有四种嵌入式微处理器(EMPU)、嵌入式微控制器(MCU)、嵌入式数字信号处理器(DSP)、嵌入式片上系统(SoC) 4.ARM7采用3级流水线结构,采用冯·诺依曼体系结构;ARM9采用5级流水线结构,采用哈佛体系结构。 5.ARM处理器共有37个32bit寄存器,包括31个通用寄存器和6个状

(完整word版)嵌入式系统设计与应用

嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 课程名称:课程名称:嵌入式系统设计与应用 总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12 36学时12学时总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12学时教材:嵌入式系统设计教程》教材:《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书:参考书:1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石.ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石.《ARM嵌入式系统教程》.机械工业出版2008年社.2008年9月 1 课程内容 绪论:绪论: 1)学习嵌入式系统的意义2)高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计(实验课)3)嵌入式系统设计(实验课)内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统

(完整版)《嵌入式系统毕业课程设计与实践》

课程设计 课程名称嵌入式系统课程设计与实践题目名称嵌入式最小系统设计 学生学院自动化学院 专业班级电子(2) 学号 学生姓名何延 指导教师尹明

2013 年5月30日

广东工业大学课程设计任务书 题目名称嵌入式最小系统设计 学生学院自动化学院 专业班级电子(2) 姓名何延 学号 一、课程设计的内容 学习LPC2000系列ARM处理器的启动流程,学习嵌入式系统硬件设计(最小系统),学习嵌入式系统应用程序框架,学习在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统的流程及设计流水灯应用程序。 设计实现一个基于LPC2000系列ARM处理器的最小系统,完成操作系统移植,设计流水灯程序。鼓励在完成基本功能的基础上,自由发挥完成其它功能。 二、课程设计的要求与数据 熟悉LPC2000系列ARM处理器的启动流程,掌握嵌入式系统硬件设计(最小系统),掌握嵌入式系统应用程序设计,掌握在ARM7处理器上移植uCOS-II操作系统的流程及设计流水

灯应用程序。 1完成嵌入式系统最小系统硬件设计,并制作硬件平台。 2 在无操作系统情况下,设计流水灯应用程序,并在前述硬件平台上调试、运行。 3 移植UCOS-II操作系统,并设计流水灯应用程序,在前述硬件平台上调试、运行。 三、课程设计应完成的工作 1 嵌入式系统最小系统硬件设计,并调试验证。 2 设计流水灯应用程序,调试、运行。 3 移植uCOS-II操作系统,设计流水灯应用程序,调试、运行。 四、课程设计进程安排

五、应收集的资料及主要参考文献 《LPC2210使用指南》(LPC2210-user_cn.pdf) LPC2131板原理图(Z2418PSCH.pdf) 《ADS开发者指南》(ADS_DeveloperGuide_D.pdf) 发出任务书日期:年月日指导教师签名:

嵌入式系统原理与应用习题解析

1.8 练习题P14 1.选择题 (1)A 说明:嵌入式系统的发展趋势表现在以下几方面: 1.产品种类不断丰富,应用范围不断普及 2.产品性能不断提高 3.产品功耗不断降低,体积不断缩小 4.网络化、智能化程度不断提高 5.软件成为影响价格的主要因素 (2)D

说明:常见的嵌入式操作系统: VxWorks,Windows CE、uC/OS-II和嵌入式Linux。 (3)A 说明:VxWorks是美国WindRiver公司于1983年开发的一种32位嵌入式实时操作系统。 2.填空题 (1)嵌入式计算机 (2)微处理器外围电路外部设备 (3)板级支持包实时操作系统应用编程接口应用程序 (4)嵌入式处理器微控制器数字信号处理器 3.简答题 (1)简述嵌入式系统的定义和特点 答:定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 特点:专用性强、实时性好、可裁剪性好、可靠性高和功耗低等。(2)简述计算机系统的发展历程 第一阶段大致在20世纪70年代前后,可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段; 第二阶段是以嵌入式微处理器为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统; 第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统,也是嵌入式应用

开始普及的阶段; 第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。 (3)简述MCU和DSP的区别 MCU是微控制器,DSP是数字信号处理器。 MCU相当于小型的电脑,内部集成的CPU、ROM、RAM、I/O总线,所以集成度高是它的特点。 DSP是专用的信息处理器,内部的程序是对不同的机器和环境进行特别优化,所以处理速度是最快的。 2.4 练习题 1. 填空题 (1) ARM7 ARM9 ARM9E ARM10E ARM11 (2) 精简指令集计算机 (3) Samsung ARM920T IIC总线 (4) BGA 显卡布线 (5) 1.8V 3.3V (6) 8 128 1 (7) S3C2410 64MB 64MB 2. 选择题 (1) D (2)C (3)A (4)B (5)B (6)C (7)D (8)C (9)C (10)B

嵌入式系统开发基础——基于ARM9微处理器C语言程序设计各章习题

第一章习题 1。嵌入某种微处理器或单片机的测试和控制系统称为嵌入式控制系统(Embedded Control System)。 在应用上大致分为两个层次,以MCS-51为代表的8位单片机和以ARM技术为基础的32位精减指令系统单片机 2。目标机上安装某种嵌入式操作系统和不安装嵌入式操作系统, 以MCS-51为代表的8位单片机不安装嵌入式操作系统。 3。32位、16位和8位 5。32位、16位 6。在大端格式中,字数据的高字节存储在低字节单元中,而字数据的低字节则存放在高地址单元中。 在小端存储格式中,低地址单元存放的是字数据的低字节,高地址单元中,存放的是数据的高字节。 第二章习题 (略) 第三章习题 1。 (1)寄存器大约有17类,每个的定义都是寄存器名字前面加一个小写”r” (2)在56个中断源中,有32个中断源提供中断控制器,其中,外部中断EINT4~EINT7通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器,EINT8~EINT23也通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器。 第四章习题 1,56个中断源,有32个中断源提供中断控制器 2,两种中断模式,即FIQ模式(快速模式)和IRQ模式(通用模式)。通过中断模式控制寄存器设置。 3,常用的有5个,它们是中断模式控制寄存器,控制中断模式;中断屏蔽寄存器,控制中断允许和禁止;中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的;中断优先级寄存器,它和中断仲裁器配合,决定中断优先级。

4,中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的。中断源向CPU申请了中断如果该中断源没被屏蔽并且没有和它同级或高级的中断源申请中断,才能被响应。系统中可以有多个中断源向CPU申请中断,但同一时刻CPU只能响应一个最高级的中断源中断请求。中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器反映了中断系统不同时段的状态。 5,进入中断服务程序先清中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器;中断结束,将该中断源屏蔽。 6,将该中断源屏蔽取消;将该中断源屏蔽。 第五章习题 1,S3C2410芯片上共有117个多功能的输人/输出引脚,它们是。 ?1个23位的输出端口(端口A); 。1个11位的输入/输出端口(端口B); 。1个16位输入/输出端口(端口C); ?1个16位输入/输出端口(端口D); ?1个16位输入/输出端口(端口E); ?1个8位输人/输出端口(端口F); ?1个16位输入/输出端口(端口G); 。1个11位的输入/输出端口(端口H)。 2,S3C2410 I/O口的控制寄存器、数据寄存器、上拉电阻允许寄存器的作用? 端口控制寄存器定义了每个引脚的功能;与I/O口进行数据操作,不管是输入还是输出,都是通过该口的数据寄存器进行的,如果该端口定义为输出端口,那么可以向GPnDA T的相应位写数据。如果该端口定义为输人端端口,那么可以从GPnDAT的相应位读出数据。 端口上拉寄存器控制每个端口组上拉电阻的使能/禁止。如果上拉寄存器某一位为0,则相应的端口上拉电阻被使能,该位做基本输入/输出使用,即第1功能;如果上拉寄存器某一位是1,则相应的端口上拉电阻被禁止,该位做第2功能使用。 5, rGPBCON=rGPBCON& 0xFFFFFC∣1; //蜂鸣器配置,PB1口接蜂鸣器,输出delay(1000); rGPBDAT & = 0xFFFFFE; //蜂鸣器响,低电平有效 rGPBDAT∣=1; // 蜂鸣器停 第六章习题 3,S3C2410 UART波特率如何确定?

嵌入式技术基础与实践(第3版)课后习题1-8章答案

试阅: hello ---------------------正文 第一章 1.嵌入式系统的基本含义是什么?为什么说单片机是典型的嵌入式系统? 答:即MCU的含义是:在一块芯片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。大部分嵌入式系统以MCU为核心进行设计。MCU从体系结构到指令系统都是按照嵌入式系统的应用特点专门设计的,它能很好地满足应用系统的嵌入、面向测控对象、现场可靠运行等方面的要求。因此以MCU为核心的系统是应用最广的嵌入式系统。 2.简述嵌入式系统的特点以及应用领域(举例)。 答:嵌入式系统属于计算机系统,但不单独以通用计算机的面目出现;嵌入式系统开发需要专用工具和特殊方法;使用MCU设计嵌入式系统,数据与程序空间采用不同存储介质;开发嵌入式系统涉及软件、硬件及应用领域的知识;嵌入式系统的其他特点,比如紧张的资源,较高稳定性要求,低功耗,低成本等。 一般用于工业控制,智能家电,日常电子等领域。 日常数码产品:手机,MP3,U盘,相机等。 日常工业类:冰箱,空调,微波炉,汽车等。 3.比较MCU与CPU的区别与联系。 答:CPU是一个单独的PC处理器。而MCU,则有微处理器,存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。所以可以这么说,MCU 是一个包含微处理器的嵌入式系统,而CPU仅仅是一个处理器而已。 4. 总结嵌入式系统常用术语。 硬件:封装,印刷电路板,动态可读写随机存储器与静态可读写随机存储器,只读存储器,闪速存储器,模拟量与开关量。 通信:并行通信,串行通信,串行外设接口,集成电路互连总线,通用串行总线,控制器局域网,背景调试模式,边界扫描测试协议,串行线调试技术。 功能模块及软件:通用输入/输出,A/D与D/A,脉冲宽度调制器,看门狗,液晶显示,发光二级管,键盘,实时操作系统。 5.C语言的那些特性使得它成为嵌入式系统中使用频率最高的高级语言。 答:相比底端汇编,更简单易学;与高级语言如(C++,C#,java等)相比,执行效率高,编译后的编码体积小,而且支持好的编译器还支持嵌入汇编代码;对位的操纵能力很强。

!嵌入式系统开发资料(入门必备)

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AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践——学习笔记

AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践 学习笔记 1.AVR单片机的基本结构 1.1.单片机的基本组成 1.1.1.单片机的基本组成结构 单片机的基本组成单元 CPU 程序存储器数据存储器I/O接口 CPU与各基本单元通过芯片内的内部总线连接。 一般情况下,内部总线中的数据总线宽度(或指CPU字长)也是单片机等级的一个重要指标。 内部总线:数据总线、地址总线、控制总线。 1.1. 2.单片机的基本单元与作用 1)MCU单元 MCU单元部分包括CPU、时钟系统、复位、总线控制逻辑等电路。 CPU: 时钟和复位电路: 总线控制电路:

2)片内存储器 单片机的存储器一般分为程序存储器和数据存储器,它们往往构成互不相同的两个存储空间,分别寻址,互不干扰。 单片机的内部结构通常使用哈佛体系结构,在这种体系中采用分开的指令和数据总线以及分开的指令和数据空间,分别采用专用的总线与CPU交换,可以实现对程序和数据的同时访问,提高了CPU的执行速度和数据的吞吐量。 3)程序存储器 程序存储器用于存放嵌入式系统的应用程序。 4)数据存储器 单片机在片内集成的数据存储器一般有两类:随机存储器RAM、电可擦除存储器EEPROM。 随机存储器RAM: 电可擦除存储器EEPROM 5)输入输出端口 并行总线I/O端口: 通用数字I/O端口:

片内功能单元的I/O端口: 串行I/O 通信口: 其他专用接口: 6)操作管理寄存器 管理、协调、控制、操作单片机芯片中各功能单元的使用和运行。 1.2.ATmega16单片机的组成 1.2.1.AVR单片机的内核结构 “快速访问”意味着在一个周期内执行一个完整的ALU操作。 AVR的算术逻辑单元ALU支持寄存器之间、立即数与寄存器之间的算术与逻辑运算功能,以及单一寄存器操作。每一次运算操作的结果将影响和改变状态寄存器(SREG)的值。 ALU操作 从寄存器组中读取两个操作数 操作数被执行将执行结果写回目的寄存器 1.2.2.ATmega16的外部引脚与封装

(完整版)通用PC系统与嵌入式系统的区别.doc

通用 PC系统与嵌入式系统的区别.txt精神失常的疯子不可怕,可怕的是精神正常的疯子! 一什么是嵌入式系统 嵌入式系统一般指非 pc 系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用 为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格 要求的专用计算机系统。简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于pc 中 bios 的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要 求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统 及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。 嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备,如掌上pda、移动计算设备、电视机顶盒、 手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安 全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。 嵌入式系统的硬件部分,包括处理器 / 微处理器、存储器及外设器件和 i/o 端口、图形控制器等。嵌 入式系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而 大多使用eprom、eeprom 或闪存 (flash memory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件 ( 要求实时和多任务操作 ) 和应用程序编程。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制 着应用程序编程与硬件的交互作用。 二嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般具备 4 个特点: (1) 对实时和多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时 操作系统的执行时间减少到最低限度;(2) 具有功能很强的存储区保护功能,这是由于嵌入 式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强 大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断;(3) 可扩展的处理器结构,以能迅速地扩展 出满足应用的高性能的嵌入式微处理器;(4) 嵌入式微处理器的功耗必须很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,功耗只能为mw 甚至μ w 级。 据不完全统计,目前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000 种,流行的体系结构有 30 多个系列。其中 8051 体系占多半,生产这种单片机的半导体厂家有20 多个,共 350 多种衍生产品,仅 philips 就有近 100 种。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64kb 到 16mb,处理速度为 0.1~2000mips ,常用封装 8~144 个引脚。 根据现状,嵌入式计算机可分成下面几类: (1) 嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu) 嵌入式微处理器采用“增强型”通用微处理器。由于嵌入式系统通常应用于环境比较恶劣的 环境中,因而嵌入式微处理器在工作温度、电磁兼容性以及可靠性方面的要求较通用的标准 微处理器高。但是,嵌入式微处理器在功能方面与标准的微处理器基本上是一样的。根据实

ARM嵌入式系统开发综述.

视听研究所 主页:论坛: 所有资料均收集于各网站。 若您认为有关资料不适合公开,请联系newvideo@https://www.docsj.com/doc/ae10046083.html, 我们会第一时间删除。 感谢各位网友的无私奉献和支持! 加密时间:2008-2-1 获取更多权威电子书请登录 ARM 嵌入式系统开发综述 ARM 开发工程师入门宝典 获取更多权威电子书请登录 前言 嵌入式系统通常是以具体应用为中心,以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统,其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台,提供了软件运行所需的物理平台和通信接口;而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件,它们是整个

系统的控制核心,提供人机交互的信息等。所以,嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发,硬件部分主要包括选择合适的MCU 或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等;软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等,与此同时,软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述,而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候,往往面临着诸多困难,如选择什么样的开发平台?什么样的器件类型?在进行编译时怎样实现代码优化?开发工具该如何选择和使用?在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文,能帮助初学者了解有关ARM 嵌入式系统开发流程。 获取更多权威电子书请登录 目录 前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台: (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22)

嵌入式系统基础知识总结

必读:嵌入式系统基础知识总结 2016-07-22电子发烧友网 本文主要介绍嵌入式系统的一些基础知识,希望对各位有帮助。 嵌入式系统基础 1、嵌入式系统的定义 (1)定义:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 (2)嵌入式系统发展的4个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 (3)知识产权核(IP核):具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。(4)IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。 2、嵌入式系统的组成 包含:硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层 (1)硬件层:嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。 嵌入式核心模块=微处理器+电源电路+时钟电路+存储器

Cache:位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是最近一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。它的主要目标是减小存储器给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快。 (2)中间层(也称为硬件抽象层HAL或者板级支持包BSP). 它将系统上层软件和底层硬件分离开来,使系统上层软件开发人员无需关系底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口开发即可。 BSP有两个特点:硬件相关性和操作系统相关性。 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作: A、嵌入式系统的硬件初始化和BSP功能。 片级初始化:纯硬件的初始化过程,把嵌入式微处理器从上电的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。 板级初始化:包含软硬件两部分在内的初始化过程,为随后的系统初始化和应用程序建立硬件和软件的运行环境。 系统级初始化:以软件为主的初始化过程,进行操作系统的初始化。 B、设计硬件相关的设备驱动。 (3)系统软件层:由RTOS、文件系统、GUI、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 (4)应用软件:由基于实时系统开发的应用程序组成。

嵌入式系统原理与设计知识点整理

第一章嵌入式处理器 1嵌入式系统的概念组成: 定义:以应用为主,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。 组成:硬件:处理器、存储器、I / O设备、传感器 软件:①系统软件, ②应用软件。 2.嵌入式处理器分类特点: 分类:①MPU(Micro Processor Unit)微处理器。一块芯片,没有集成外设接口。部主要由运算器,控制器,寄存器组成。 ②MCU(Micro Controller Unit)微控制器(单片机)。一块芯片集成整个计算机系统。 ③EDSP(Embled Digital Signal Processor)数字信号处理器。运算速度快,擅长于大量重复数据处理 ④SOC(System On Chip)偏上系统。一块芯片,部集成了MPU和某一应用常用的功能模块 3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别: ①嵌入式处理器种类繁多,功能多样 ②嵌入式处理器能力相对较弱,功耗低 ③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力 ④嵌入式系统集成了外设接口 4.①哈佛体系结构:指令和数据分开存储————————(嵌入式存储结构) 特征:在同一机器周期指令和数据同时传输 ②·诺依曼体系结构:指令和数据共用一个存储器——(通用式存数结构) 数据存储结构(多字节): 大端方式:低地址存高位;小端方式:高地址存高位 6.ARM指令集命名:V1~V8 (ARMV表示的是指令集)

7.ARM核命名:. 命名规则:ARM{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S}{x}——系列(版本) {y}——当数值为“2”时,表示MMU(存管理单元) {z}——当数值为“0”时,表示缓存Cache {T}——支持16位Thumb指令集 {D}——支持片上Debug(调试) {M}——嵌硬件乘法器 {I}——嵌ICE(在线仿真器)——支持片上断点及调试点 {E}——支持DSP指令 {J}——支持Jazzle技术 {F}——支持硬件浮点 {S}——可综合版本 8. JTAG调试接口的概念及作用: ①概念:(Joint Test Action Group)联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。(P CB→印刷电路板IC→集成芯片) ②作用(1)硬件基本功能测试读写 (2)软件下载:将运行代码下载到目标机RAM中 (3)软件调试:设置断点和调试点 (4)FLASH烧写:将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念:(General Purpose I/O Ports)通用输入/输出接口,即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚,可分成A——H共8个组,(GPA,GPB,…GPH组) S3C2440共有130个引脚,可分成A——J共9个组,(GPA,GPB,…,GPH,GPJ 组) 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能,各位含义和用法 ①GPxCON寄存器(控制寄存器)——设置引脚功能 →GPACON(A组有23根引脚,一位对应一个引脚,共32位,拿出0~22位,其余没用) (若某一位是)0:(代表该位的引脚是一个)输出引脚 1:地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON(用法一致,两位设置一个引脚) 00:输入引脚 01:输出引脚 10:特殊引脚 11:保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器(数据寄存器)——设置引脚状态及读取引脚状态 若某一位对应的是输出引脚,写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。 若某一位对应的是输入引脚,读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲.

《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码:230449 课程名称:嵌入式系统原理与应用 英文名称:Principle and Application of Embedded System 课程类别:专业课 学时:72(其中实验32学时) 学分:3.5 适用对象: 计算机科学与技术业 考核方式:考试(平时成绩占总评成绩的30%,期末考试成绩占70%) 先修课程:计算机组成原理、操作系统、编译原理 二、课程简介 嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课,讲述嵌入式系统的基本理论、原理。本课程是一门既与硬件关系紧密,又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统,讲述嵌入式系统的概念,软、硬件组成,开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。The principle of embedded system is an important course of computer science and technology, which introduce the principles and the theory of embedded system.T his curriculum is tied closely with not only hardware but also embedded operating system and embedded software. It introduce the conception of embedded system, components of software and hardware, developing progresses and designing methods of embedded programming which based on the 32bit arm processor and operating system of opened linux.The knowledge of this course would be solid foundation for the student who would be engaged in researching or developing about embedded system. 三、课程性质与教学目的 嵌入式系统原理与应用课程的性质:该课程是计算机科学与技术专业的专业课。 嵌入式系统原理与应用课程的教学目的:通过对基于ARM嵌入式芯片的系统的基本组织结构与工作原理的学习,使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解,对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识,通过对嵌入式操作系统的工作原理的学习,使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识,提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力,为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 四、教学内容及要求 第一章嵌入式系统导论 (一)目的与要求

嵌入式系统原理及接口技术复习题1

一、简答题 1.简要说明嵌入式系统的硬件组成和软件组成。 答:硬件组成:微处理器,存储器,输入设备和输出设备。 软件组成:操作系统,文件系统,图形用户接口,网络系统,通用组建模块。 2.S3C2410A的AHB总线上连接了那些控制器?APB总线上连接了那些部件? AHB:LCD控制器,LCD DMA,总线控制器,USB主控制器,中断控制器,ExtMaster,电源管理,Nandflash控制器,储存器控制器。 APB:通用异步收发器,内部集成电路总线(IIC),USB设备控制器,集成电路内部 声音总线(IIS),MMC/SD/SDIO主控制器,通用I/O端口(GPIO),看门狗定时器(WDT),定时时钟(RTC),总线控制器,A/D转换器,串行外设接口,定时器/脉宽调制。 3.ARM体系结构支持几种类型的异常,并说明其异常处理模式和优先级状态? 答,支持7种类型的异常 异常处理过程:(进入异常)PC→LR,CPRS→SPSR,设置CPSR的运行模式位,跳转 到相应的异常处理程序,(异常返回)LR→PC,SPSR→CPSR,若在进入异常处理时 设置中断禁止位,要在此清楚,复位异常处理程序不需要返回。 Reset>数据中指>快速中断请求(FIQ)>中断请求(IRQ)>指令预取中止> 未定义指令和软件中止。 4.简述I2S总线接口的启动与停止过程。 通过I2S控制寄存器IISCON控制,当控制寄存器IISCON的地址为0=I2S禁止(停止); 当控制寄存器IISCON的地址为1=I2S允许(开始)。 5.简述ARM系统中的中断处理过程。 中断处理过程包括:中断请求、中断排队或中断判优、中断响应、中断处理和中断返回 6.ARM微处理器支持哪几种运行模式?各运行模式有什么特点? User:用户模式。绝大部分的任务执行都在这种操作模式下,此为正常的程序执行 模式。 FIQ:快速中断模式。支持数据传送或通道处理。 IRQ:普通中断模式。用于一般中断处理。 Supervisor:管理模式。一种操作系统受保护的方式。 Abort:中止模式。在访问数据中止后或指令预取中止后进入中止方式。 System:系统模式。是操作系统一种特权级的用户方式。 Undef:未定义模式。当执行未定义指令时会进入这种操作模式。 7.当PCLK=66.5MHz时,选择不同的时钟分频(1/2、1/4、1/8、1/16)输入,分别计算 定时器最小分辨率、最大分辨率及最大定时区间。 答:最小分辨率:定时器输入时钟频率=PCLK/{prescaler+1}/{d ivider值}=66.5/{0+1}/{2}=33.2500(MHz) 一个计数脉冲时间=1/33.2500MHz=0.0300(us) 最大分辨率:定时器输入时钟频率=PCLK/{255+1}/{2}=66.5/256/2=129.8828 一个计数脉冲的时间=1/129.8828=7.6992(us) 最大定时区间:由于TCNTBn=65535,计数到0共65536个计数脉冲, 所以65536*7.6992=0.5045(sec)。

《嵌入式系统原理与应用》教学大纲

《嵌入式系统原理与应用》教学大纲 大纲说明 课程代码:22673 课称:嵌入式系统原理与应用 总学时:48学时(讲课32学时,实验16学时) 总学分: 2.5学分 课程类别:限选 适用专业:电子信息工程 预修要求:模拟电子电路、数字电子电路、C语言 课程的性质、目的、任务: 嵌入式系统技术已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域。如手机、PDA、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等,可以说嵌入式系统无处不在。 通过本课程学习,可以了解嵌入式系统技术基本概念、特点、分类,掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法。本课程的特点是针对目前流行的基于ARM架构的32位嵌入式微处理器进行详细剖析,并结合嵌入式系统软件编程,基本掌握嵌入式系统的设计与开发方法。本门课程注重培养实际应用能力,以达到“学习嵌入式,使用嵌入式”的教学目的。 教学基本方式:本课程以课堂讲授为主,应配有一定量的实验课时以提高学生的实际动手和分析能力。 教学方法和教学手段建议: 讲授法与实验结合,建议加强对C语言的学习 大纲的使用说明:多媒体教学和板书相结合,利用BB网站与学生互动,链接知名大学在线教学;作业是帮助学生理解基本概念、掌握基本分析方法、学会运用理论处理实际问题的重要环节之一,提交形式可以电子邮件形式。 大纲正文 第一章嵌入式系统概述学时:2学时(讲课2学时)基本要求:了解嵌入式系统、嵌入式处理器、嵌入式操作系统的基本概念及其关系;嵌入式系统原理与设计的学习要点与学方法。 重点:嵌入式系统、嵌入式处理器、嵌入式操作系统的三者关系 难点:理解嵌入式系统设计流程及关键步骤 第二章 ARM核嵌入式处理器体系结构学时:7学时(讲课7学时) 基本要求:了解什么是嵌入式系统、熟悉ARM7TDMI基本组成、处理器状态和处理器模式、掌握ARM7TDMI异常与中断 重点:ARM7TIDMI体系结构,寄存器分布,处理器模式及异常,存储器映射。 难点:异常响应流程、存储器映射与重映射概念的理解

嵌入式系统基础知识题库

嵌入式系统设计师考试笔记之嵌入式系统基础知识- 自《嵌入式系统设计师考试复习笔记之存储管理篇》在嵌入式在线的博客出现后,意外的得到很多朋友的关注和评论,收到不少朋友的邮件,问一些有关考试的问题,希望得到我的复习笔记的其他部分。我非常感谢他们,他们的热切关注,使我有了继续往下写的无限动力,使我萌生了将我以前的复习笔记、考试经验结合大纲教程并重新按《教程》的章节顺序整理一份适合考生复习的笔记手册,笔记后面再分析历年的真题,按章节考点找出相关的考题进行分析,希望能和有兴趣的人们一起讨论讨论。 嵌入式系统设计师的一天考试分为上午和下午部分,两部分的考试方式、试题难度、考点分布和复习方法都是不同的。这次我们讨论的是嵌入式系统基础知识,我本人觉得,这部分出下午大题的可能性不大,主要是分布在上午的75道选择题之中。 从历年的真题和考试大纲来看,上午的选择题主要考查一些基本概念,重要原理的理解,一些关键技术和一些重要的原理引申出来的简单计算。根据这些考试特点,复习的时候可以采用适当的策略,当然每个人的方法都是不一样的,适合自己的办法才是最好的办法。方法大家可以自己慢慢去体会,我的也不多说了,通过笔记和真题分析就可以体现处理。对于很多关键的知识点和基本概念,除了记住之外还要彻底理解,否则出题的时候会进行一些变换,或者引申一些计算,那么就算你知道考那个考点,可能你也做不好。 在复习的过程中,你要记住:你不是要考一个很高的分数,而是要考一个通过的分数,在复习过程中可以放弃一些内容,只要保证在大部分基本概念,关键技术,重要原理和历年考点上都把握住,能够拿到需要的分数就可以了。 复习笔记 1、嵌入式系统的定义

(完整版)嵌入式系统原理复习题及答案

嵌入式系统原理复习题 1、嵌入式系统的概念 广义上讲,凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可称为嵌入式系统。如各类单片机和DSP系统。这些系统在完成较为单一的专业功能时具有简洁高效的特点。但由于他们没有操作系统,管理系统硬件和软件的能力有限,在实现复杂多任务功能时,往往困难重重,甚至无法实现。 从狭义上讲,我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统,具有自己操作系统,具有特定功能,用于特定场合的嵌入式系统。本书所谓的嵌入式系统是指狭义上的嵌入式系统。 根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”(原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式系统的特点 1)系统内核小 2)专用性强 3)运行环境差异大 4)可靠性要求高 5)系统精简和高实时性操作系统 6)具有固化在非易失性存储器中的代码 7)无自举开发能力 3、嵌入式系统的硬件平台由哪些部分组成 嵌入式系统的微硬件包括嵌入式核心芯片、存储器系统及外部接口 4、什么是分时系统、软实时系统、硬实时系统,它们的区别是什么? 分时操作系统按照相等的时间片调度进程轮流运行,分时操作系统由调度程序自动计算进程的优先级,而不是由用户控制进程的优先级。这样的系统无法实时响应外部异步事件。 硬实时系统有一个刚性的、不可改变的时间限制,它不允许任何超出时限的错误。超时错误会带来损害甚至导致系统失败、或者导致系统不能实现它的预期目标。 软实时系统的时限是一个柔性灵活的,它可以容忍偶然的超时错误。失败造成的后果并不严重,仅仅是轻微的降低了系统的吞吐量。 5、嵌入式系统的分类 按嵌入式微处理器的位数分类 a)4位 b)8位 c)16位 d)32位 e)64位 按软件实时性需求分类

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