嵌入式系统开发流程PPT学习教案.pptx

嵌入式系统是一种专用于特定用途的软硬件系统，它包含微处理器并运行自己的操作系统。在广义上，任何带有微处理器的专用系统都可视为嵌入式系统，如单片机和DSP系统，它们在执行单一任务时表现出高效性。然而，由于缺乏操作系统，这些系统在处理复杂多任务时面临挑战。 从狭义来看，嵌入式系统是指使用嵌入式微处理器构建的独立系统，拥有自己的操作系统和特定功能，适用于特定应用场景。嵌入式系统的特征包括： 1. **系统内核小**：由于资源限制，嵌入式系统的内核比传统操作系统小得多。 2. **专用性强**：系统软件和硬件紧密结合，需要针对硬件进行定制，不同任务可能需要对系统进行大量修改。 3. **系统精简**：设计简洁，旨在控制成本和确保系统安全。 4. **高实时性**：软件要求固态存储，以实现高速度和高实时性，以满足严格的时间约束。 5. **嵌入式软件开发标准化**：通常需要实时操作系统(RTOS)来调度多任务，提高可靠性，并缩短开发时间。 6. **开发工具和环境**：嵌入式系统开发依赖于主机和目标机的配合，使用专门的开发工具和硬件设备。 嵌入式系统由嵌入式硬件和软件组成，硬件通常以芯片、模板或控制器的形式嵌入设备内部，而软件则包括实时操作系统和专用软件，常固化在ROM或闪存中。系统架构包括硬件层、软件层和中间层，例如嵌入式微处理器、存储器、I/O接口、RTOS、图形用户界面和应用程序等。 嵌入式微处理器是系统的核心，它们要求有强大的多任务处理能力和短中断响应时间，提供存储区保护，并且可以扩展以适应不同应用需求。此外，低功耗是嵌入式处理器的重要特点，特别是在电池供电的移动设备中。 嵌入式处理器主要有四种类型： - **嵌入式微处理器 (EMPU)**：用于更复杂的系统，提供高度的灵活性和可扩展性。 - **嵌入式微控制器 (EMCU)**：集成度高，集成了许多外围设备，适合简单到中等复杂性的应用。 - **嵌入式数字信号处理器 (EDSP)**：专为数字信号处理设计，擅长高速数据处理。 - **嵌入式片上系统 (ESoC)**：将整个系统集成在单个芯片上，实现高度集成和成本优化。 嵌入式系统开发涉及硬件选择、操作系统定制、软件编写、调试和优化等多个步骤，需要开发人员具备跨领域的专业知识和技能，以创建高效、可靠且适应特定应用的嵌入式解决方案。