DSP是运算密集处理器，一般用在快速执行算法， 做控制比较困难。为了追求高执行效率，不适合 运行操作系统，核心代码使用汇编。
何谓嵌入式系统
SOC
SOC（片上系统）是IC设计的发展趋势。采用 SOC设计技术，可以大幅度地提高系统的可靠性， 减少系统的面积和功耗，降低系统成本，极大地 提高系统的性能价格比。
与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中， 只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除 其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资 源实现嵌入式应用的特殊要求。
何谓嵌入式系统
DSP
DSP处理器是专门用于信号处理方面的处理器， 其在系统结构和指令算法方面进行了特殊设计， 在数字滤波、FFT、频谱分析等各种仪器上DSP 获得了大规模的应用。
to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or
plants）。
何谓嵌入式系统
简单地讲
就是嵌入到对象体中的专用计算机系统
三要素：嵌入、专用、计算机
嵌入式系统的特点:由三要素引出
·嵌入性：嵌入到对象体系中，有对象环境要求
何谓嵌入式系统MCU处理能来自非常有限MCU微控制器，总线宽度一般为4位、8位或16 位，处理速度有限，一般在几个MIPS，进行一 些复杂的应用很困难，运行操作系统就更难。
何谓嵌入式系统
MPU
嵌入式微处理器（Micro Processor Unit)
MPU嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU 演变而来的，80386－80387
可编程片上系统（SPOC）
何谓嵌入式系统
MCU
嵌入式微控制器的典型代表是单片机这种８位的 电子器件,目前在嵌入式设备中仍然有着极其广泛 的应用。
单片机芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、 总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行 口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash、 EEPROM等各种必要功能和外设。
·专用性：软、硬件按对象要求裁减
·计算机：实现对象的智能化功能
何谓嵌入式系统
广义地说
一个嵌入式系统就是一个具有特定功能或用途的 计算机软硬件集合体。
即以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬 件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、 体积、功耗严格要求的专用计算机系统 。
嵌入式系统发展的最高形式——片上系统（SOC）
成本 ▪ 提供精巧的多媒体人机界面
实时系统的体系结构设计
▪ 实时系统的体系结构必须满足
• 1.高运算速度 • 2.高速的中断处理 • 3.高的I/O吞吐率 • 4.合理的处理器和I/O设备的拓扑连接 • 5.高速可靠的和有时间约束的通信 • 6.体系结构支持的出错处理 • 7.体系结构支持的调度 • 8.体系结构支持的操作系统 • 9.体系结构支持的实时语言特性。 • 10.系统的稳定性和容错也非常重要 • 11.还要考虑到实时的分布式应用。
实时操作系统应具有如下的功能
▪ 任务管理（多任务和基于优先级的任务调度） ▪ 任务间同步和通信（信号量和共享内存等） ▪ 存储器优化管理（含ROM的管理） ▪ 实时时钟服务 ▪ 中断管理服务
嵌入式系统发展趋势
▪ 嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具 和操作系统的支持。
▪ 联网成为必然趋势 ▪ 支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗和低
嵌入式系统简介
严丽军 E-mail： flying@
Agenda
▪ 嵌入式系统概述 ▪ 嵌入式系统硬件基础 ▪ 嵌入式系统软件基础 ▪ 嵌入式系统开发过程
何谓嵌入式系统
什么是嵌入式系统
根据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
SOC芯片已经成为提高移动通信、网络、信息家 电、高速计算、多媒体应用及军用电子系统性能 的核心器件。
何谓嵌入式系统
SPOC
用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上， 称作SOPC。可编程片上系统（SOPC）是一种 特殊的嵌入式系统：
首先它是片上系统（SOC），即由单个芯片完成 整个系统的主要逻辑功能；
其次，它是可编程系统，具有灵活的设计方式， 可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统 可编程的功能。
嵌入式系统和实时系统
▪ 嵌入式系统经常被误解为就是实时性系统。 其实，多数嵌入式系统并不需要实时性
▪ Linux是嵌入式操作系统，并非实时操作系统。 ▪ Vxwork、pSOS等是嵌入式实时操作系统
嵌入式系统的分类
按表现形式分（硬件范畴） ：
▲芯片级嵌入（含程序或算法的处理器） ▲模块级嵌入（系统中的某个核心模块） ▲系统级嵌入
按实时性要求分（软件范畴） ：
▲非实时系统（PDA） ▲软实时系统（消费类产品） ▲硬实时系统（工业和军工系统）
何谓嵌入式系统
嵌入式处理器的分类和现状
微控制器（MCU） 数字信号处理器（DSP） 片上系统（SOC）
实时操作系统中的重要概念
▪ 系统响应时间(System response time ) 系统发出处理要求到系统给出应答信号的时
间。 ▪ 任务切换时间(Context-switching time)
是任务之间切换而使用的时间。 ▪ 中断延迟(Interrupt latency )
是计算机接收到中断信号到操作系统作出响 应，并转入中断服务程序的时间。
实时多任务操作系统与分时多任 务操作系统
▪ 分时操作系统，软件的执行在时间上的要求， 并不严格，时间上的错误，一般不会造成灾 难性的后果。
▪ 实时操作系统，虽然事件可能在无法预知的 时刻到达，但是软件上必须在事件发生时能 够在严格的时限内作出响应（系统响应时 间），即使是在尖峰负荷下，也应如此，系 统时间响应的超时就意味着致命的失败。另 外，实时操作系统的重要特点是具有系统的 可确定性，即系统能对运行情况的最好和最 坏等的情况能做出精确的估计。
嵌入式系统与普通系统
▪ 在实时计算中，系统的正确性不仅仅依赖 于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的 时间
▪ 对于实时系统来说最重要的要求就是实时 操作系统必须有满足在一个事先定义好的 时间限制中对外部或内部的事件进行响应 和处理的能力
▪ 此外作为实时操作系统还需要有效的中断 处理能力来处理异步事件和高效的I/O能力 来处理有严格时间限制的数据收发应用