单片机：第0章 第1节.ppt

【嵌入式系统概述】 嵌入式系统是计算机科学中的一个重要分支，主要涉及设计和开发用于特定任务的集成计算机系统。这些系统被“嵌入”到它们所控制和管理的设备之中，成为设备的一部分，执行实时控制、监视、管理或其他功能。嵌入式系统的应用非常广泛，从家用电器到汽车电子，再到工业自动化和通信设备，几乎无处不在。 【嵌入式系统的特点】 1. **系统复杂性**：嵌入式系统的种类繁多，功能各异，从简单的单片机到复杂的工控系统，其复杂度差异巨大。 2. **实时性**：许多嵌入式系统需要满足严格的实时要求，不能随意中断正常运行以进行维护或测试，这在例如生产过程控制中尤为重要。 3. **可靠性**：由于嵌入式系统往往在关键应用中发挥作用，如工业自动化、医疗设备等，因此对系统的可靠性有极高的要求，故障可能导致严重后果。 4. **技术密集**：嵌入式系统融合了计算机技术、微电子技术以及特定行业技术，是高度集成的知识系统，持续创新是其发展动力。 5. **专用性**：嵌入式系统通常是为特定任务设计的，如信息家电、汽车电子等，不追求通用性，而是追求高效、针对性的性能。 6. **开发难度**：开发嵌入式系统需要专用的开发工具和环境，通常需要交叉编译和调试，且系统本身不具备自我开发能力。 【嵌入式系统的组成】 嵌入式系统通常包括以下四个部分： 1. **嵌入式微处理器**：如单片机（MCU）或嵌入式微处理器（MPU），是系统的核心计算单元。 2. **外围硬件设备**：如传感器、驱动器、显示器等，负责数据采集和输出。 3. **嵌入式操作系统**：简化版的OS，如RTOS（实时操作系统），负责管理和调度系统资源。 4. **用户应用程序**：根据具体应用需求编写的程序，与系统程序紧密集成。 【嵌入式系统的分类】 按形式可分为： 1. **系统级**：如工控机，可以作为独立的系统使用。 2. **板级**：含有CPU的主板，常用于构建嵌入式系统平台。 3. **器件级**：以单片机为代表，常用于小型化、低功耗的应用场景。 【嵌入式系统的应用领域】 1. **制造与过程控制**：自动化生产线、机器人、核电站等。 2. **运输**：交通指挥、航空、铁路、停车场管理等。 3. **建筑设施**：电力系统、安防、暖通空调等。 4. **通信**：电话交换、卫星通信等。 随着技术的进步，嵌入式系统将继续深入到生活的各个领域，推动智能化和自动化的发展，其重要性和影响力只会日益增强。开发者需要具备扎实的硬件知识、软件编程技能，以及对特定应用领域的理解，才能成功地设计和实现满足需求的嵌入式系统。