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2.3.1嵌入式微处理器
特点: 功能和微处理器基本一样,是具有32位以上的 处理器,具有较高的性能. 具有体积小,功耗少,成本低,可靠性高的特点. ������ 有的可提供工业级应用. 流行的嵌入式微处理器:������

ARM/Strong (ARM公司)������ PowerPC (MOTOROL公司)������ 68000 (MOTOROL公司)������ MIPS(MIPS公司)
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PowerPC处理器



PowerPC架构的特点是可伸缩性好，方便灵活。 PowerPC处理器品种很多，既有通用的处理器，又 有嵌入式控制器和内核，应用范围非常广泛，从高 端的工作站、服务器到桌面计算机系统，从消费类 电子产品到大型通信设备，无所不包。 处理器芯片主要型号是PowerPC 750，它于1997年 研制成功，最高的工作频率可以达到500MHz，采 用先进的铜线技术。该处理器有许多品种，以便适 合各种不同的系统。包括IBM小型机、苹果电脑和 其他系统。 嵌入式的PowerPC 405（主频最高为266MHz）和 PowerPC 440（主频最高为550MHz）处理器内核可 以用于各种SoC设计上，在电信、金融和其他许多 行业具有广泛的应用。
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2.3.2嵌入式微控制器
嵌入式微控制器就是将整个计算机系统的主要硬 件集成到一块芯片中,芯片内部集成ROM/EPROM,RAM,总 线,总线逻辑,定时/计数器,Watchdog,I/O,串行口等各 种必要功能和外设.其特点为:������ 一个系列的微控制器具有多种衍生产品; 单片化,体积大大减小,功耗和成本降低,可靠性提高; 是目前嵌入式工业的主流,约占嵌入式系统70%的份额; 多是8位和16位处理器 流行的嵌入式微控制器
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我们正步入一个崭新的“数字世 界”
嵌入式应用
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1.6嵌入式系统的历史



20 世纪70 年代：单片机出现 嵌入式系统最初的应用是基于单片机。汽车，工 业机器，通信装置等成千上万种产品通过内嵌电子装 置获得更佳的使用性能。 20 世纪80 年代：嵌入式操作系统出现 商业嵌入式实时内核包含传统操作系统的特征， 使得开发周期缩短，成本降低，效率提高促使嵌入式 系统有了更为广阔的应用空间。 20 世纪90 年代：实时多任务操作系统 软件规模的不断上升，对实时性要求的提高，使 得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。
嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发 平台.嵌入式系统的出现,解决了嵌入式软件开发标准 化的难题.嵌入式系统具有操作系统的最基本的功能: 进程调度 内存管理 设备管理 文件管理 操作系统接口(API调用) 嵌入式操作系统具有的特点: 系统可裁减,可配置. 系统具备网络支持功能 系统具有一定的实时性
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1.2嵌入式系统的特点
特点： ������ 应用的特定性和广泛性 ������ 技术、知识、资金的密集性 ������ 高效性 ������ 较长的生命周期 ������ 高可靠性 ������ 软硬一体，软件为主 ������ 无自举开发能力
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2.4.1嵌入式操作系统的分类



按照对实时系统的定义,嵌入式系统可分为实 时嵌入式系统与非实时嵌入式系统:������ 实时系统的定义：能够对外部事件做出及时响 应的系统。响应时间要有保证。 对外部事件的响应包括
事件发生时要识别出来 在给定时间约束内必须输出结果 实时操作系统:VxWorks，WinCE，QNX,Nucleus 非实时操作系统:嵌入式Linux

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2.4.2嵌入式实时操作系统的特点


实时系统必须产生正确的结果 实时系统的响应必须在预定的周期内完成 这两点同样重要 实时系统是具有确定性的。在这些实时系统中， 响应时间决定事件是有界的。一个确定的实时 系统意味着系统的每个部件都必须具有确定的 行为，使得整个系统是确定性的。
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1.7巨大的市场



计算机应用的普及、互联网技术的实用以及纳 米微电子技术的突破，正有力推动着21 世纪 工业生产，商业活动科学试验和家庭生活等领 域自动化和信息化进程。 嵌入式产品的巨大商机－－全过程自动化产品 制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实 验以及现代化家庭起居。 你接触的每一样东西将装有芯片和嵌入式软件。
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2.5几种主流的嵌入式操作系统



Vxworks: 美国WindRiver公司于1983年开发，具有可 靠、实时、可裁减特性。 Windows Embedded:支持具有丰富应用程序和服务的32 位嵌入式系统。主要系列：Windows CE3.0, Windows NT Embedded 4.0和带有Server Appliance Kit的 Windows 2000 Palm OS: Com公司产品，在PDA市场占据很大份额，具 有开放的操作系统应用程序接口(API)，可让用户灵活 方便地定制操作系统。 嵌入式Linux：近两年来，Linux在嵌入式领域异军突 起，他的独特性，使其作为开发嵌入式产品的操作系 统具备巨大的潜力。Linux具有一些独特的优势：层次 结构及内核完全开放；强大的网络支持功能；具备一 整套工具链；广泛的硬件支持特性。
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2.3嵌入式处理器
分类：
1. 支持实时多任务. 2. 较短的中断响应 时间 3. 存储区保护功能 4. 可扩展的处理器 结构 5. 较低的功耗
★嵌入式微控制器 （Microcontroller Unit）
★嵌入式DSP处理器 EDSP(Embedded Digital Signal Processor) ★嵌入式微处理器 (Embedded Microprocessor Unit) ★嵌入式片上系统 SOC(System On Chip)
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2.嵌入式系统的基本结构

嵌入式系统的构架 嵌入式微处理器 嵌入式操作系统 启动程序BootLoader介绍
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2.1嵌入式系统的构架
API(Application Programming Interface)
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2.2嵌入式系统的硬件基本结构
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输入输出设备


CRT、LCD和触摸屏等，构成了嵌入式 系 统中重要的信息输入输出设备，应用 广泛。 触摸屏可以方便的实现鼠标和键盘功 能。
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设扩展接口



简单的嵌入式系统如具有简单的记事本、备忘录 以及日程计划等功能的PDA，它所需要存储的数 据量并不需要很大的内存。 由于目前的嵌入式系统功能越来越复杂，需要大 容量内存，大的内存使得系统成本和体积加大。 目前一些高端的嵌入式系统都会预留可扩展存储 设备接口，为日后用户有特别需求时，可购买符 合扩展接口规格的装置直接接入系统使用。 常用的扩展卡还有各种CF卡、SD卡、Memory Stick等。目前高端的嵌入式系统都留有一定的扩 展卡接口。
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1.8创新的机遇


通用计算机产业是垄断的。 嵌入式系统与技术是一个分散的工业，充满竞 争、机遇与创新。 没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断 全部市场即便在体系结构上存在着主流，但各 不相同的应用领域决定了不可能有少数公司， 少数产品垄断全部市场。因此嵌入式系统领域 的产品和技术，必然是高度分散的，留给各个 行业的中小规模高技术公司的创新余地很大。
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通信接口



目前存在的所有计算机通信接口在嵌入式领域中都有 其广泛的应用，应用最为广泛的接口设备包括 RS-232接口（串口UART） USB接口（通用串行总线接口） IrDA（Infra Red Data Association－红外线接口）、 SPI（串行外围设备接口）、 I2C、CAN总线接口、 蓝牙接口（Bluetooth） Ethernet（以太网接口）、 IEEE1394接口和通用可编程接口GPIO。
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2.3.4 嵌入式外围接口电路 和设备接口
根据外围设备的功能可分为以下5类 存储器类型 通信接口 输入输出设备 设备扩展接口 电源及辅助设备
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存储器类型：

存储器是嵌入式系统中存储数据和程序 的功能部件，目前常见的存储设备按使 用的存储器类型分为：
静态易失型存储器（RAM，SRAM）； 动态存储器（DRAM）； 非易失性存储器ROM（ROMEPROM， EEPROM，FLASH）； 硬盘、软盘、CD－ROM等。
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1.4嵌入式系统的应用领域
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1.4嵌入式系统的应用领域
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1.5嵌入式系统的产品



网络设备:交换机、路由器,MODEM������ 消费电子:手机、MP3、PDA 、可视电 话、电视机顶盒、数字电视、数码照相 机、数码摄像机、信息家电������ 办公设备:打印机、传真机、扫描仪������ 汽车电子:ABS(防死锁刹车系统)、供油 喷射控制系统、车载GPS。 工业控制:各种自动控制设备
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MIPS处理器


此外，24K微架构能符合各种新兴的服务趋势， 为宽频存取以及还在不断发展的网络基础设施、 通讯协议提供软件可编程的弹性。 在嵌入式方面，MIPS 系列微处理器是目前仅 次于ARM的用得最多的处理器之一（1999年以 前MIPS是世界上用得最多的处理器），其应用 领域覆盖游戏机、路由器、激光打印机、掌上 电脑等各个方面。MIPS的系统结构及设计理念 比较先进，在设计理念上MIPS强调软硬件协同 提高性能，同时简化硬件设计。