嵌入式系统基础知识PPT教案学习.pptx

嵌入式系统是计算机科学中的一个重要领域，它涉及到在各种设备和系统中集成微处理器、软件和硬件组件，以实现特定的功能。这个领域的基础知识包括嵌入式系统的定义、发展历程、组成以及其关键技术。 1. 嵌入式系统的定义： 根据IEEE的定义，嵌入式系统是用于控制、监控或辅助设备、机器和工厂运行的装置。在国内，嵌入式系统通常被定义为以应用为中心，以计算机技术为基础，可以根据需求调整软件硬件配置，同时满足功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。 2. 嵌入式系统的发展趋势： - 无操作系统阶段：早期的嵌入式系统主要使用单片机，没有操作系统，程序主要用汇编语言编写。 - 简单操作系统阶段：20世纪80年代，出现了嵌入式CPU，开始有简单的操作系统，提高了开发效率。 - 实时操作系统阶段：90年代，实时多任务操作系统发展，具备了文件管理、设备管理、多任务处理等功能，支持更多类型的微处理器。 - 面向Internet阶段：进入21世纪，嵌入式系统与Internet技术结合，促进了信息家电和工业控制技术的发展。 3. 当前嵌入式系统的特点与发展方向： - 微处理器不断更新，系统内核优化，功耗和成本降低。 - 更加注重用户体验，提供友好的多媒体人机交互界面。 - 开源、高效、小巧的嵌入式实时操作系统（RTOS）广泛应用于手机等移动设备。 - 嵌入式系统开发工具和软件支持包更加完善，成为系统工程的一部分。 - SoC（System on Chip）技术的发展，IP核的使用，使得更多的功能模块集成在单一芯片上，实现了信号处理的集成。 4. 嵌入式系统的关键组成部分： - 微处理器/微控制器：构成嵌入式系统的核心，执行指令和控制硬件。 - 存储器：包括ROM和RAM，存储程序和数据。 - 输入/输出（I/O）接口：连接外部设备，实现数据传输。 - 实时操作系统（RTOS）：管理和调度系统资源，保证实时性。 - 软件应用：针对特定应用定制的程序，可能包括图形用户界面（GUI）和其他服务。 嵌入式系统在日常生活和工业生产中无处不在，如汽车电子、医疗设备、智能家居、通信设备等。随着技术的不断进步，嵌入式系统将继续向更智能化、更高效能、更低能耗的方向发展，为各行各业带来更多的创新和便利。