嵌入式系统设计与开发,主讲：油海东 院系：通信教研室302 专业：通信08，信工08,欢迎进入嵌入式的世界,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,2,学习目标,学完本课程，你应该能够 了解嵌入式开发基本流程 掌握简单的嵌入式LINUX应用程序开发 了解ARM体系结构及其编程,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,3,课程组织,第1章 概述 第2章 Linux基础 第3章 Linux编程基础 第4章 Linux下系统调用与文件I/O 第5章 Make项目管理工具使用及Makefile文件编写 第6章 嵌入式Linux开发环境搭建及嵌入式Linux内核编译运行 第7章 ARM处理器体系结构 第8章 ARM汇编语言程序设计 第9章 三星S3C2410启动程序设计,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,4,参考书目,ARM体系结构与编程，杜春雷，清华大学出版社，2008.12 LINUX程序设计，Neil Matthew、Richard Stones著，陈健、宋健健译，人民邮电出版社，2009.1 UNIX环境高级编程（第2版），W.Richard Stevens、Stephen A.Rago著，尤晋元、张亚英、戚正伟译，人民邮电出版社，2008.12 嵌入式LINUX应用程序开发详解，孙琼著，人民邮电出版社，2007.9 嵌入式LINUX应用开发完全手册，韦东山，人民邮电出版社，2008.8 赵炯.Linux内核完全注释.2007.6,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,5,授课老师与答疑,理论授课(28)：油海东(通信教研室) 实验授课(20)：油海东，深圳英倍特ARM7/9嵌入式开发实验箱 答疑： TEL:(0532)88030273 Public Email:，PW:20050901 Private Email: MSN:stuyou_ QQ:5315664,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,6,课程要求与考核方式,评分与考核： 评分以百分制 期末考试70 平时成绩20(作业实验) 考勤10(考勤4次，每次25分) 实验：实验结果50，实验报告50，实验报告雷同者以0分记。 理论课尽量来上课，实验课尽量不缺席,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,7,您预期的收获,提高C语言编程能力（期望值：） 学会简单实用LINUX（期望值：） 掌握嵌入式LINUX应用程序设计与开发（期望值： ） 掌握基本嵌入式硬件知识（期望值：） 了解ARM体系结构（期望值：） 掌握简单的ARM汇编程序设计（期望值：） 学会操作系统移植？（期望值：） 成为嵌入式系统设计高手？（期望值：）,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,8,如何学习?,兴趣是最好的老师！ Attitude is everything! 实践是检验真理的唯一标准！ 多看杂志，多上网浏览相关信息，多了解行业发展动态 嵌入式开发网： 嵌入式世界网： 红联Linux论坛：,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,9,先修课程,C，C+/JAVA Principle of Microcomputer Principle of Microcomputer and Technology of Its Interface Computer Organization and Architecture Operating System（LINUX？）,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,10,第1章 嵌入式应用概述,1.为什么学习嵌入式系统,3.嵌入式微处理器,2.嵌入式系统概念,4.嵌入式系统的应用领域与发展前景,5.嵌入式系统学习方法,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,11,个人需要,取得学分 IT行业技术牛人的“葵花宝典” 工作后，薪水逐步提高的保证,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,12,行业趋势,市场需求 中国具有世界最大的嵌入式技术市场，手持仪器设备、信息家电、城市建设、工业控制、军事应用，嵌入式技术无处不在 企业人才需求 飞软硬件设计人才，应用开发人才，综合性人才， 技术发展趋势要求 8位、16位、32位，实时操作系统，,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,13,嵌入式正在成为一个产业(1),尼葛洛庞帝99年1月访华时预言，45年后嵌入式智能（电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。 嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，它正在成为信息技术（IT）产业争夺的重点之一。 每年只有10%不到的计算机芯片用于台式机或笔记本电脑等。 据说，福特出售的“计算能力”已超过了IBM,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,14,嵌入式正在成为一个产业(2),PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布。 自动控制领域，用于ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS 。 北京/上海数字电视，凤凰数字卫视，高清晰、互动点播、机顶盒。 针对如此巨大的市场，嵌入式系统的研发和生产也给我国信息产业实现跨越式发展提供了良好的机遇。,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,15,嵌入式系统市场分析,2006年，全球嵌入式市场的规模超过600亿美元，12.5%/year 递增 2006年，中国嵌入式市场规模200亿元 2010年，每年全球嵌入式系统相关工业产值已超过1万亿美元，全球嵌入式系统硬件和软件开发工具市场约值2千亿美元 2009年中国嵌入式软件市场规模已达到2496.2亿元人民币，2011年，其规模有望达到4650亿元人民币,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,16,举例说明,高级酒店，电话、TV、INTERNET、PLAY、EMAIL、KEY、无线集成 美国正在启动一项计划，网络无线介入平台 飞机的电子设备，巴黎、东京、汉城、上海、北京等城市地铁买票系统 未来超市购买东西不排队，Xerox公司 医疗电子病历、手持医疗仪器,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,17,对嵌入式人才的迫切需求,通讯行业：华为、中兴、大唐、 国内IT业：联想、同方、方正、 外资企业：MS、IBM、PHILIPS、 工业领域：Siemens、ABB、研华、 国内中小型高新技术企业,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,18,提高综合运用专业知识的能力,嵌入式系统是一门综合学科 电子、计算机、网络、通信 理论与实践相结合 缺乏实践，是学不好嵌入式开发的 努力努力再努力 知识的积累是与精力和时间的付出成正比的，要成为高手和专家，就需要不断的努力。 学海无涯，学无止境。,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,19,第1章 嵌入式应用概述,1.为什么学习嵌入式系统,3.嵌入式微处理器,2.嵌入式系统概念,4.嵌入式系统的应用领域与发展前景,5.嵌入式系统学习方法,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,20,现代计算机技术的两大分支,通用计算机系统 技术要求：是高速、海量的数值计算； 技术发展方向：是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。 嵌入式计算机系统 技术要求：是对象的智能化控制能力； 技术发展方向：是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,21,通用计算机系统发展的里程碑,计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软件技术、硬件技术； 通用微处理器迅速发展； 8088 Pentium Core2 Duo/Extreme 操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力； 通用计算机系统进入到尽善尽美阶段；,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,22,通用计算机系统发展的里程碑(C),通用CPU界的5大品牌Intel、AMD、IBM、Sun、VIA； Intel是最大的CPU生产商。 AMD是主流市场上2大巨头之一Intel对抗者 IBM主要面向服务器市场和苹果电脑。 Sun是专供服务器的品牌，性能好，价格高 VIA台湾“威盛”，是芯片组生产商。10年前他收购了Cyrix让其拥有了自己的CPU部门,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,23,通用计算机系统发展的里程碑(C),PC机CPU历程 1978年，8086诞生。标志着x86王朝的开始 1981年，用8088生产IBM-PC机。 1982年，采用保护模式的CPU80286 1985年，进入32位时代的CPU80386 1989年，RISC性能提升4倍的CPU80486 1993年，第一款与数字无关CPUPentium 1995年，首款服务器CPUPentium Pro,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,24,通用计算机系统发展的里程碑(C),PC机CPU历程 1997年，内置 MMX指令集Pentium MMX 1997年，CPU与L2 Cache集成板Pentium II 1998年，升级Pentium Pro至强CPUXEON 1998年，面向底端用户赛扬CPU Celeron 1999年，内置MMX和SSE指令集CPUPentium 3 2000年，强大经久不衰的系列CPUPentium 4 2001年，里程碑似的64位CPUItanium 2003年，移动、网络、节能CPUPentium M 2005年，首颗内含2个处理核心CPUPentium D 2006年，微架构桌面CPUCore2 Duo/Extreme,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,25,嵌入式计算机系统发展的里程碑,单芯片化道路：计算机系统单芯片化。 传统电子系统领域的厂家与专家，进入起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 不仅形成了计算机发展的专业化分工，而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域，使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,26,嵌入式计算机系统发展的里程碑(C),20 世纪70 年代：单片机出现 嵌入式系统起步于单片机。汽车、工业机器、通信装置等通过内嵌电子装置获得更佳的性能。 20 世纪80 年代：嵌入式操作系统出现 商业嵌入式实时内核的出现，使开发周期缩短，成本降低，效率提高，拓宽了嵌入式系统的应用空间 20 世纪90 年代：实时多任务操作系统 实时内核逐步发展为实时多任务操作系统，并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,27,嵌入式计算机系统发展的里程碑(C),目前全球嵌入式处理器的种类 已经超过1000种； 流行的体系结构有30多个系列。 8051体系 总量占一半以上，厂家有20多个，共350多种衍生产品，仅philips就有近100种。 处理器特性 寻址空间一般从64kb到16mb，处理速度为0.12000mips，常用封装8144个引脚。,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,28,嵌入式系统的定义,IEEE定义 devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants 嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作的机器、设备或装置” 此定义是从应用上考虑的,2020/9/24,版权所有，不得随意传播，违者扁之！,29,嵌入式系统的定义,微机学会定义 嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统。可分为系统级、板级、片级。 芯