嵌入式系统开发入门

嵌入式系统开发入门

Introduction of Embedded System Developing

延烨华

主要内容

基本概念 ARM微处理器 实时操作系统 嵌入式技术的发展现状和未来

1-1 嵌入式系统的概念

IEEE对嵌入式系统的定义： Embedded system is a kind of device used to control, monitor or assist the operation of equipment, machinery or plant. “控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置” 嵌入式系统是以应用为中心和以计算机技术为基础的， 并且软硬件是可裁减的，能满足应用系统对功能、可 靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计 算机系统。 嵌入式简单的讲就是把微处理器嵌入各种电子设备内 部，实现设备的智能化。

1-2 一些典型的嵌入式系统应用实例

Tektronix TDS7000 Digital Oscilloscopes

goReader Internet eBook Samsung AnyWeb Internet Screen Phone

Nixvue Digital Album Digital Photo Album eRemote Intelligent Home Controller

1-3 嵌入式系统的特点

系统内核小：一般应用于小型电子装置。 专用性强：软硬件结合紧密，针对硬件进行系 统的移植。 系统精简：无系统软件和应用软件的明显区别。 高实时性的操作系统软件：固化存储，提高速 度。 多任务的操作系统：合理调度多任务，RTOS 开发平台。 专门的开发工具和环境。

2-1 嵌入式微处理器

X86系列 Motolora系列 ARM系列 MIPS系列 SH/HP-RISC等系列

2-1-1 X86系列

起源于Intel架构的8080，发展出286、 386、486，直至现在的P4、Athlon和 AMD的64位处理器。今天的Pentium和当 初的8080使用相同的指令集。保持兼容 性，但限制了CPU性能的提高。 例：486DX；Geode SP1SC10；STPC。 386EX和80188/186系列目前国内在工业 控制、通信领域的应用很广。

2-1-2 Motorola系列处理器

Motorola公司是世界著名的处理器制造商， 其CPU抗干扰能力强，适合工业控制/军 方应用，MC68000微处理器占有美国军 方市场的70%，由此可见其产品的可靠 性和稳定性之高。另外QUICC系列通信 处理器功能强大，在通信产品中获得广 泛应用。

2-1-3 MIPS

Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages 一种处理器内核的标准，由MIPS技术公 司开发。 MIPS技术公司是一家设计制造高性能、 高档次的嵌入式32位、64位处理器的厂 商。机顶盒设备、视频游戏机、Cisco路 由器、激光打印机。

2-2 ARM系列微处理器

ARM（Advanced RISC Machines）是一个CPU内核。 ARM公司自己并不生产或销售芯片，它采用技术授权 模式，通过出售芯片技术授权，收取授权费与技术转 让费。 RISC：Reduced Instruction Set Computer ARM 公司作为16/32位处理器内核的提供者，拥有100 多家半导体合作伙伴，ARM core是目前消费类电子市 场中市场占有量第一的CPU体系。 随着ARM/MIPS/ARC等成熟内核的推出