1、第第4章章 嵌入式系统嵌入式系统&4.1 4.1 嵌入式系统的概念和发展嵌入式系统的概念和发展&4.2 4.2 嵌入式系统的结构嵌入式系统的结构&4.3 4.3 嵌入式处理器的分类嵌入式处理器的分类&4.4 4.4 嵌入式操作系统嵌入式操作系统&4.5 4.5 嵌入式系统的开发嵌入式系统的开发4.1 嵌入式系统的概念和发展嵌入式系统的概念和发展&4.1.1 4.1.1 嵌入式系统的定义嵌入式系统的定义&4.1.2 4.1.2 嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点&4.1.34.1.3嵌入式系统的发展阶段嵌入式系统的发展阶段&4.1.4 4.1.4 物联网阶段下的嵌入式系统物联网阶段下的嵌入式系统&
2、4.1.5 4.1.5 嵌入式系统的发展趋势嵌入式系统的发展趋势4.1.1 4.1.1 嵌入式系统的嵌入式系统的定义定义 Embedded Embedded SystemSystem 嵌入嵌入到对象体系中的专用计算机系统到对象体系中的专用计算机系统物联网概论-韩毅刚3嵌入式嵌入式系统实例系统实例 智能手机智能手机 电视机机顶盒电视机机顶盒 微波炉微波炉 路由器路由器 水下机器人水下机器人 传感器节点传感器节点 RFID读写器读写器物联网概论-韩毅刚44.1.2 4.1.2 嵌入式系统的嵌入式系统的特点特点 1.1.嵌入式系统的工业嵌入式系统的工业特点特点 2.2.嵌入式系统的应用特点嵌入式系统
3、的应用特点 3.3.嵌入式系统的软件特点嵌入式系统的软件特点物联网概论-韩毅刚5嵌入式嵌入式系统系统的的基本基本特点特点 嵌入性嵌入性 专用性专用性 处理器处理器物联网概论-韩毅刚64.1.34.1.3嵌入式系统的嵌入式系统的发展阶段发展阶段 硬件硬件部分部分以控制器为核心 软件部分软件部分嵌入式操作系统为主物联网概论-韩毅刚7嵌入式系统嵌入式系统4 4阶段阶段 第一阶段第一阶段无操作系统的嵌入算法阶段 第二阶段第二阶段以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心 第三阶段第三阶段通用的嵌入式实时操作系统 第四阶段第四阶段基于Internet物联网概论-韩毅刚84.1.4 4.1.4 物联网阶段
4、下的嵌入式物联网阶段下的嵌入式系统系统 分布式数据处理分布式数据处理体系体系 共享共享互联互联 端到端服务端到端服务质量能力质量能力物联网概论-韩毅刚94.1.5 4.1.5 嵌入式系统的发展趋势嵌入式系统的发展趋势 设备的互联互通设备的互联互通 数据的协同处理数据的协同处理物联网概论-韩毅刚10嵌入式系统的嵌入式系统的普普适适计算特征计算特征 处处计算机处处计算机 处处不见计算机处处不见计算机物联网概论-韩毅刚114.2 嵌入式系统的结构嵌入式系统的结构&4.2.1 4.2.1 硬件层硬件层&4.2.2 4.2.2 硬件抽象层硬件抽象层&4.2.3 4.2.3 系统软件层系统软件层&4.2.
5、4 4.2.4 应用软件层应用软件层12物联网概论-韩毅刚4.2.1 4.2.1 硬件硬件层层 以嵌入式处理器为核心以嵌入式处理器为核心物联网概论-韩毅刚13硬件组成硬件组成 电源管理模块电源管理模块 存储器模块存储器模块 总线模块总线模块 时钟控制模块时钟控制模块 处理器模块处理器模块 多协议数据通信接口模块多协议数据通信接口模块 可编程调试拓展模块可编程调试拓展模块 各种控制器电路各种控制器电路 外部执行支持设备外部执行支持设备物联网概论-韩毅刚14嵌入式系统硬件体系结构嵌入式系统硬件体系结构物联网概论-韩毅刚154.2.2 4.2.2 硬件抽象硬件抽象层层 硬件抽象硬件抽象层层HALHa
6、rdware Abstract Layer也称为中间层板级支持包BSPBoard Support Package物联网概论-韩毅刚164.2.3 4.2.3 系统软件系统软件层层 可编程拓展可编程拓展模块模块 嵌入式嵌入式操作系统操作系统EOS实时嵌入式操作系统RTOSReal Time Operating System物联网概论-韩毅刚174.2.4 4.2.4 应用软件应用软件层层 不具有嵌入式不具有嵌入式操作系统操作系统 搭载搭载嵌入式嵌入式操作系统操作系统 APIAPI接口接口物联网概论-韩毅刚184.3 嵌入式处理器的分类嵌入式处理器的分类&4.3.1 4.3.1 嵌入式微控制器嵌入
7、式微控制器&4.3.2 4.3.2 嵌入式数字信号处理器嵌入式数字信号处理器&4.3.3 4.3.3 嵌入式微处理单元嵌入式微处理单元MPUMPU&4.3.4 4.3.4 片上系统片上系统SoCSoC19物联网概论-韩毅刚4.3.1 4.3.1 嵌入式微嵌入式微控制器控制器 嵌入式微嵌入式微控制器控制器 EMCUEMCUEmbedded Microcontroller Unit又称为单片机物联网概论-韩毅刚204.3.2 4.3.2 嵌入式数字信号处理嵌入式数字信号处理器器 嵌入式数字信号处理嵌入式数字信号处理器器 EDSPEDSPEmbedded Digital Signal Process
8、or物联网概论-韩毅刚214.3.3 4.3.3 嵌入式微处理单元嵌入式微处理单元MPUMPU 嵌入式微嵌入式微处理单元处理单元 EMPUEMPUEmbedded Microprocessor Unit物联网概论-韩毅刚224.3.4 4.3.4 片上系统片上系统SOCSOC 片上片上系统系统 SoCSoCSystem on Chip物联网概论-韩毅刚234.4 嵌入式操作系统嵌入式操作系统&4.4.1 4.4.1 C/OS-C/OS-&4.4.2 TRON4.4.2 TRON&4.4.3 4.4.3 嵌入式嵌入式LinuxLinux&4.4.4 iOS4.4.4 iOS&4.4.5 Andr
9、oid4.4.5 Android24物联网概论-韩毅刚4.4.1 4.4.1 C/OS-C/OS-前身是前身是CC/OS/OS 开放源码开放源码物联网概论-韩毅刚25C/OS-C/OS-特点特点 实时嵌入式操作系统实时嵌入式操作系统 可裁剪可裁剪 源代码开放源代码开放 结构小巧结构小巧 抢先式抢先式物联网概论-韩毅刚264.4.2 4.4.2 TRONTRON TRONTRON实时操作系统内核 普适计算环境普适计算环境物联网概论-韩毅刚274.4.3 4.4.3 嵌入式嵌入式LINUXLINUX 裁剪裁剪修改修改LinuxLinux操作系统操作系统开源内核快免费物联网概论-韩毅刚28嵌入式嵌入
10、式LinuxLinux版本版本 Embedix ETLinux LEM Linux Router Project LOAF uCLinux muLinux ThinLinux FirePlug PizzaBox Linux物联网概论-韩毅刚294.4.4 4.4.4 IOSIOS 苹果苹果公司公司iPhoneiPod touchiPad物联网概论-韩毅刚30iOSiOS技术层级结构技术层级结构物联网概论-韩毅刚314.4.5 ANDROID4.4.5 ANDROID 基于基于LinuxLinux平台的嵌入式平台的嵌入式操作系统操作系统 手机手机 智能家电智能家电物联网概论-韩毅刚32Andro
11、idAndroid软件软件栈栈 应用程序应用程序 中间件中间件 操作系统核心操作系统核心物联网概论-韩毅刚33AndroidAndroid体系结构体系结构 内核内核 实时运行库实时运行库 支持库支持库 应用程序框架应用程序框架 应用程序应用程序物联网概论-韩毅刚34其他其他嵌入式嵌入式操作系统操作系统 VxWorks Palm OS Windows phone7 Symbian OS TinyOS物联网概论-韩毅刚35其他其他嵌入式嵌入式操作系统操作系统 军事领域军事领域VxWorks 用于用于PDAPalm OS 用于手机用于手机Symbian OSWindows Phone 7物联网概论-
12、韩毅刚36其他嵌入式操作系统其他嵌入式操作系统 用于路由器用于路由器IOS（思科）VRP（华为）用于无线传感器网络中传感器节点用于无线传感器网络中传感器节点TinyOS物联网概论-韩毅刚374.5 嵌入式系统的开发嵌入式系统的开发&4.5.1 4.5.1 单片机平台上的嵌入式应用开发单片机平台上的嵌入式应用开发&4.5.2 4.5.2 智能终端上的嵌入式应用开发智能终端上的嵌入式应用开发38物联网概论-韩毅刚4.5.1 4.5.1 单片机上单片机上的嵌入式应用的嵌入式应用开发开发 1 1硬件设备硬件设备 2 2软件环境软件环境 3 3开发实例开发实例物联网概论-韩毅刚391 1硬件硬件设备设备
13、 51系列单片机系列单片机 MCS-51微处理器微处理器物联网概论-韩毅刚402 2软件环境软件环境 汇编软件是汇编软件是A51 C语言语言物联网概论-韩毅刚413 3开发开发实例实例 IOT-SCMMB型单片机开发板结构实物图型单片机开发板结构实物图物联网概论-韩毅刚424.5.2 4.5.2 智能终端的智能终端的嵌入式应用嵌入式应用开发开发 1 1智能终端开发平台智能终端开发平台 2 2AndroidAndroid系统开发实例系统开发实例物联网概论-韩毅刚431 1智能终端开发智能终端开发平台平台 现行主流智能操作系统现行主流智能操作系统 开发语言开发语言 开发平台开发平台物联网概论-韩毅刚442 2AndroidAndroid系统开发系统开发实例实例 JDK 6 Update 27开发包开发包物联网概论-韩毅刚45eclipse IDEeclipse IDE参数配置参数配置物联网概论-韩毅刚46模拟器模拟器 Android智能系统平台智能系统平台demo实例软件运行效果实例软件运行效果物联网概论-韩毅刚47总结总结&嵌入式系统嵌入式系统&嵌入式设备嵌入式设备&嵌入式操作系统嵌入式操作系统
