单片机原理与应用(概述)
行为)
嵌入式系统应用的平台化
厂家的商业平台
技术支持环境 配套 集成开发环境 软硬件技术平台
用户的应用平台
基础平台设计 外围扩展规划 软硬件平台库建设 平台文档 及应用规范建设基
3.嵌入式操作系统的分类
从嵌入式系统的应用来分类 ▉ 低端设备的嵌入式操作系统:各种工业控 制系统,计算机外设,民用消费品的微波炉, 洗衣机,冰箱等,比如uCOS 等; ▉ 高端设备的嵌入式操作系统:信息化家电, 掌上电脑,机顶盒、WAP手机,路由器,比如 wince, linux等。
单片机原理及应用(绪论)
宁静
联系方式: 87634693(o)
教材:单片微型计算机原理、接口及应用
(第二版)
徐惠民 安德宁 编著
北京邮电大学出版社
参考书目:
单片机原理与接口应用 兵器工业出版社 候紫达 智能化测量控制原理与设计 北京航空航天大学出版社 徐
爱钧 MCS-51系列单片机系统接口及应用 北京航空航天大学
(2) 仪表:数字示波器、智能化医疗仪器、智能化 数字仪表
(3) 办公用品:打印机、复印机、智能化绘图仪 (4) 一般用品:游戏机、电子称 (5) 智能家电:电饭锅、组合音响、洗衣机
单片机与嵌入式系统
嵌入式系统的由来:
微型计算机功能的划分:
数值计算:海量、高速(通用计算机系统) 智能控制:对象嵌入,I/O控制(嵌入式计算机系统)
ARM的发展历史
1985年4月26日第一个ARM原型诞生在英国剑 桥的Acorn公司
1990年成立了Advanced RISC Machines Limited
20世纪90年代,ARM32位嵌入式RISC处理器 占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应 用领域的领先地位
ARM处理器的3大特点:
出版社 何立民 MCS-51系列单片机实用接口技术 李华 主编 北京航
空航天大学出版社
微型计算机IBM-PC/XT[0520系列]系统原理及应用(上) 清华大学出版社 周明德
课程规划 (1)微机原理基础知识介绍 (2) MCS-51单片机原理介绍 (3) MCS-51单片机的系统扩展(接口技术)
研究对象到底是什么? 与我们日常生活有无关系? 国内外发展的历史,现状以及趋势? 单片机系统的开发过程?
1.1单片微型计算机发展简况
单片机的定义
用一块集成电路芯片集成微型计算机的基本功能部件,
则此芯片被成为单片机。(Single-chip Microcomputer)
MCU
(Micro Controllor Unit)
几种单片机封装形式
单片机的特点——与PC的区别
(1) 单片机小巧,灵活,易于组织成实用系统。 小巧在于单片机集成了微处理器的基本功能(而不 是全部功能)
(2) 特殊的单片机有专门的用途:如有用做控制的 单片机,用做数据处理的单片机(3)最主要的源自:价格便宜单片机的广泛应用
(1) 工业上:数控机床、机器人控制、汽车控制、 飞行器制导系统
ARM知识产权无处不在
●工业控制:
工业设备是机电产品中最大一类
过去在工业过程控制、数字机床、电力系统、 电网安全、电网设备监测、石油化工系统等方 面,大部分低端型设备主要采用是8位单片机。
随着技术发展,目前许多设备除了进行实时 控制,还须将设备状态,传感器的信息等在显 示屏上实时显示。
●信息家电
Microcontroller:
扩展了许多控制功能
A/D PWM WDT 高速I/O等
单片机的发展史(以美国intel公司为例)
第一代:8位通用单片机—— MCS-48系列, 第二代:8位增强型单片机—— MCS-51系列, 第三代:外部接口电路扩展—— MCS-96系列,
80C51系列 ARM
小体积、低功耗、成本低、高性能; 16位/32位双指令集 全球众多的合作伙伴
ARM(Advanced RISC Machines)是英国知 识产权核(IP)设计公司,既可以认为是一个 公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的 通称,还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开 发的公司,作为知识产权供应商,本身不直接从 事芯片生产,靠转让设计许可。
信息家电将成为嵌入式系统最大的应用领域。
只有按钮、开关的电器显然已经不能满足人 们的日常需求。 具有用户界面,能远程控制,智能管理的电 器是未来的发展趋势,如冰箱、空调等的网 络化、智能化等。
●消费类电子
智能玩具、手持通讯、存储设备的核心。
●交通管理、环境监测
交通管理在车辆导航、流量控制、信息监测与 汽车服务方面,目前GPS设备已经从尖端产品 进入了普通百姓的家庭,只需要几千元 • 水文资料实时监测,防洪体系及水土质量监
测、 堤坝安全,地震监测网,实时气象信息网,水
源 和空气污染监测。 •加油站、停车场管理
思考题(一):
1 什么叫做单片机,它与单板机,多板机有何区别? 微处理器( CPU) : 控制器+运算器 集成在一片或几片芯片里,是 微型计算机的核心部件,是衡量微型计算机性能的重要指标。 单板机:将CPU,存储器,接口电路,键盘,显示屏等设计在一 块电路板上。例如:Z80单板机。 单片机:将CPU,存储器,接口电路等集成在一片芯片里。 例如:Intel 8051、Intel 8098
新的发展——ARM
ARM公司是享誉全球的知识产权(IP)供应商,提供高性 能低功耗IP设计的授权。
全球20家最大的半导体厂商中有19家是ARM的用户 发售了超过10亿个ARM微处理器内核 在2001年,全行业74.6%采用的是ARM的微处理器结构。
ARM公司通过出售芯片技术授权,而非生产或销售芯片, 建立起新型的微处理器设计、生产和销售商业模式。
嵌入式计算机的定义:
嵌入到对象体系中的专用计算机系统 关键词:计算机、嵌入性、专用性
特点:由嵌入对象紧耦合引起的
采样、控制要求(接口电路、实时性) 环境要求(体积、可靠性) 专用要求(软硬件的裁剪性)
知识平台的基本特点
平台的广义性(广泛到人类领域) 明确的工具性(给他人使用的工具) 知识的黑洞性(不断扩展的知识) 傻瓜应用界面(使用时不需了解平台知识) 平台的商业性(平台创建与平台应用的市场