Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaFreescale HCS08 单片机原理及应用 Freescale HCS08单片机概貌及开发环境Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 2Slide 2Freescale HCS08单片机概貌及开发环境 内容内容: 嵌入式系统、MPU、单片机概念 全球著名半导体公司单片机简介 Freescale HCS08单片机的CPU和存储器特点 Freescale 汇编程序设计 Codewarrior 开发软件的使用 目标目标: 理解嵌入式系统和单片机之间关系 会利用网络搜集资料 了解MCU选型原则 掌握Freescale HCS08 MCU内部的CPU寄存器、存储器特点和用法 掌握HCS08 汇编程序完整框架，学会安装、使用Codewarrior软件Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 31.1 嵌入式系统概述嵌入式系统(Embedded system)是当今最热门的概念之一，然而到底什么是嵌入式系统呢? 嵌入式系统具有什么特点? 嵌入式系统的架构又是什么? 它和我们熟悉的PC系统的不同之处又在哪里？ MCU、单片机、MPU等术语大家也常听说，它们到底是何含义? 和嵌入式系统又有什么联系? 计算机的分类 嵌入式系统的主要应用领域 什么是嵌入式系统 嵌入式系统的特点 嵌入式系统的架构 嵌入式处理器的分类 嵌入式系统硬件和PC硬件之比较Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 41.1 嵌入式系统概述 计算机的分类 以往我们按照计算机的体系结构、运算速度、结构规模、适用领域， 将其分为大型计算机、中型机、小型机和微型机，并以此来组织学科 和产业分工，这种分类沿袭了约40年。近10年来随着计算机技术的迅速发展，实际情况发生了根本性的变化。 随着计算机技术和产品对其它行业的广泛渗透，以应用为中心的分类 方法变得更为切合实际，也就是按计算机的嵌入式应用和非嵌入式应 用将其分为嵌入式计算机和通用计算机。 通用计算机具有计算机的标准形态，通过装配不同的应用软件，以类 似面目出现并应用在社会的各个方面，其典型产品为PC；而嵌入式计算机则是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中。Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 51.1 嵌入式系统概述 计算机的分类 通用计算机具有计算机的标准形态，通过装配不同的应用软件 ，以类似面目出现并应用在社会的各个方面，其典型产品为PC。Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 61.1 嵌入式系统概述 计算机的分类 除了PC之外，嵌入式系统无处不在 消费电子：PDA、手机、MP3、MP4、数码相机 家电：数字电视、空调、冰箱、微波炉、机顶盒 汽车电子、医疗器械 网络设备、通信设备 机器人 Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 71.1 嵌入式系统概述 什么是嵌入式系统 ( Embedded Systems ) ? 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)。 可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的 综合体，还可以涵盖机电等附属装置。 一般定义 嵌入式系统是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件 可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计 算机系统。是将应用程序和操作系统与计算机硬件集成在一起的 系统。 Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 81.1 嵌入式系统概述 嵌入式系统的特点 专用性强 系统内核小 系统精简 实时性高 使用多任务的操作系统 嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境 Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 91.1 嵌入式系统概述 嵌入式系统的架构 一般而言，整个嵌入式系统 的体系结构可以分成四个部 分：嵌入式处理器、嵌入式 外围设备、嵌入式操作系统 和嵌入式应用软件。 嵌入式系统的硬件核心 部件是嵌入式处理器。 据不完全统计，全世界 嵌入式处理器的品种数 量已经超过1000多种， 流行体系结构有30多个。 Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 101.1 嵌入式系统概述 嵌入式处理器的分类 一般可以将嵌入式处理器分成4类： 嵌入式微处理器(Micro Processor Unit，MPU) 嵌入式微控制器(Micro Controller Unit，MCU) 嵌入式DSP处理器(Digital Signal Processor，DSP) 嵌入式片上系统(System On Chip，SOC) Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 111.1 嵌入式系统概述 嵌入式处理器的分类 嵌入式微控制器(MicroController Unit，MCU) 是指将计算机的基本部件微型化，使之集成在一小块硅片上的IC（Integrated Circuit）芯片。片内含有CPU、ROM、RAM、中断控制、系统时钟、系统总线、并行I/0、SCI、TIMER、键盘管理、A/D等。内含模块因单片机内型各异。单片机芯片内部集成了ROMEPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时计数器、看门狗、IO、串行口、脉宽调制输出、AD、D/A、Flash、EEPROM等各种必要功能和外设内含模块因单片机内型各异。与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控微控制器制器(Micro Controller Unit(Micro Controller Unit，MCU)MCU) 。 MCU还有一个通俗的称呼“单片机单片机” ”Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 121.1 嵌入式系统概述 嵌入式系统硬件和PC硬件之比较Copyright Yang Ming. 2011. Electronics and Information Engineering Department of Huazhong University of Science and Technology Wuhan, Hubei 430074, P.R. ChinaSlide 131.1 嵌入式系统概述 嵌入式系统的软件开发 嵌入式系统的硬件基础为各种类型的嵌入式系统的硬件基础为各种类型的MPU/MCU/DSP/SOCMPU/MCU/DSP/SOC，各种嵌，各种嵌 入式处理器的结构、功能各异，基于不同嵌入式处理器构成的系统不入式处理器的结构、功能各异，基于不同嵌入式处理器构成的系统不 仅在功能上也会有很大差别，在软件开发方式上也有很大的不同；仅在功能上也会有很大差别，在软件开发方式上也有很大的不同； 常用的嵌入式系统开发软件平台：常用的嵌入式系统开发软件平台： uC/OS-IIuC/OS-II：免费，有源代码，功能简单，适于入门：免费，有源代码，功能简单，适于入门 ucLinuxucLinux：源码开放，应用范围广泛：源码开放，应用范围广泛 VxworksVxworks：功能强大，商业软件，费用高：功能强大，商业软件，费用高 Windows CE.Windows CE. 以上开发软件往往结合不同嵌入式处理器的结构特点，分别为各种处以上开发软件往往结合不同嵌入式处理器的结构特点，分别为各种处 理器构建了简单的操作