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北京航空航天大学-嵌入式系统课件PPT,a clickto unlimitedpossibilities汇报人PPT目录0102添加目录项标题嵌入式系统概述0304嵌入式系统硬件嵌入式系统软件0506嵌入式系统设计方法嵌入式系统应用实例07未来发展趋势与挑战Part One单击添加章节标题Part Two嵌入式系统概述嵌入式系统的定义嵌入式系统是一种专用计算机系统,嵌入式系统广泛应用于工业控制、用于控制或监视其他设备或系统智能家居、汽车电子等领域添加标题添加标题添加标题添加标题嵌入式系统通常具有实时性、可靠嵌入式系统通常需要与硬件紧密结性、低功耗等特性合,需要具备一定的硬件知识嵌入式系统的应用领域l工业控制如自动化生产线、机器人等l智能家居如智能家电、智能安防等l汽车电子如车载导航、车载娱乐系统等l医疗电子如医疗仪器、医疗设备等l通信设备如手机、路由器等l航空航天如卫星、航天器等嵌入式系统的发展历程1990年代嵌入式系统开始应用于1960年代嵌入式系统概念提出消费电子领域1970年代嵌入式系统开始应用于2000年代嵌入式系统开始应用于工业控制领域物联网领域1980年代嵌入式系统开始应用于2010年代嵌入式系统开始应用于通信领域人工智能领域Part Three嵌入式系统硬件嵌入式处理器嵌入式处理器的特点是体积常见的嵌入式处理器有ARM、小、功耗低、可靠性高、实MIPS、PowerPC等时性强嵌入式处理器是嵌入式系统嵌入式处理器的应用领域包的核心部件,负责处理和控括工业控制、智能家居、汽制各种任务和功能车电子、医疗设备等嵌入式存储器l嵌入式存储器是嵌入式系统中的重要组成部分l嵌入式存储器包括RAM、ROM、Flash等类型l RAM用于存储临时数据,速度快,但断电后数据丢失l ROM用于存储程序和数据,断电后数据不丢失,但速度较慢l Flash用于存储程序和数据,断电后数据不丢失,速度快,但价格较高l嵌入式存储器的选择需要根据系统的需求进行权衡嵌入式输入输出接口网络接口以太网、Wi-Fi、存储接口SD卡、USB、蓝牙等SATA等并行接口GPIO、LCD、音频接口耳机、麦克风、LED等扬声器等串行接口RS-
232、RS-视频接口VGA、HDMI、
485、I2C、SPI等DVI等嵌入式电源与功耗管理电源管理确保系统稳定运行,功耗管理优化系统功耗,提降低功耗高系统效率电源设计选择合适的电源方功耗优化通过软件和硬件优化,降低系统功耗案,满足系统需求Part Four嵌入式系统软件嵌入式操作系统嵌入式操作系嵌入式操作系嵌入式操作系嵌入式操作系统是嵌入式系统的特点实统的分类实统的应用智统的核心时性、可裁剪时操作系统、能家居、工业性、可移植性、非实时操作系控制、汽车电可靠性统、混合操作子、医疗设备系统等嵌入式中间件嵌入式中间件是嵌入式系统中的重要组成部分嵌入式中间件的作用是提供底层硬件和上层应用之间的通信和协调嵌入式中间件可以提高系统的稳定性和可靠性嵌入式中间件可以提高系统的可扩展性和可维护性嵌入式数据库特点体积小、速度快、可应用领域工业控制、智能靠性高、易于维护家居、物联网等嵌入式数据库是一种专门为代表产品SQLite、嵌入式系统设计的数据库管Berkeley DB、Firebird等理系统嵌入式软件开发工具集成开发实时操作嵌入式数网络协议嵌入式图嵌入式中环境系统据库提栈提供形库提间件提(IDE)(供数据存网络通信供图形绘供系统级提供代码RTOS)储和管理功能制和显示服务,如编辑、编提供多任功能功能日志、安译、调试务调度、全、通信等功能内存管理等等功能Part Five嵌入式系统设计方法嵌入式系统设计流程量产准备准备生产文档、测试报告等量产所需资料系统设计确定系统架构、硬件、软件等设计方案维护升级根据用户反馈和市场需求,进行系统维护和软件设计编写操作系统、升级应用程序等软件代码需求分析明确系统功能、性能、成本等要求集成测试验证系统功能、性能、稳定性等指标硬件设计选择合适的处理器、存储器、接口等硬件设量产按照量产流程进行生备产,确保产品质量和数量嵌入式系统硬件设计微处理器选择合适的微处理器,如ARM、MIPS等存储器选择合适的存储器,如RAM、ROM、Flash等输入输出设备选择合适的输入输出设备,如键盘、显示器、传感器等电源管理设计合适的电源管理电路,保证系统稳定运行嵌入式系统软件设计嵌入式系统软件设计方法包括模块化设计、分层设计、面向对象设计等嵌入式系统软件设计工具包括嵌入式操作系统、嵌入式数据库、嵌入式中间件等嵌入式系统软件设计流程包括需求分析、系统设计、编码实现、测试验证等嵌入式系统软件设计挑战包括实时性、可靠性、安全性、可移植性等嵌入式系统可靠性设计硬件可靠性选择高可靠性的元器件和电路设计软件可靠性采用模块化设计,提高代码可读性和可维护性系统可靠性采用冗余设计,提高系统的容错能力和稳定性测试与验证进行严格的测试和验证,确保系统的可靠性和稳定性Part Six嵌入式系统应用实例智能家居中的嵌入式系统应用智能照明系统通过嵌入式系统实现自动调节亮度和色温智能安防系统通过嵌入式系统实现监控、报警等功能智能家电控制通过嵌入式系统实现家电的远程控制和智能调节智能环境监测通过嵌入式系统实现室内空气质量、温度、湿度等参数的监测和调节工业自动化中的嵌入式系统应用嵌入式系统在嵌入式系统在嵌入式系统在嵌入式系统在工业自动化中工业自动化中工业自动化中工业自动化中的应用实例,的优势,如实的发展前景,的挑战与解决如智能制造、时性、可靠性、如物联网、人方案,如系统机器人技术等稳定性等工智能等技术集成、安全性的应用等医疗电子中的嵌入式系统应用医疗设备如心电图机、呼吸机等,通过嵌入式系统实现数据采集、处理和显示医疗机器人如手术机器人、康复机器人等,通过嵌入式系统实现精确控制和智能决策远程医疗通过嵌入式系统实现远程诊断、远程治疗和远程监护智能医疗如智能手环、智能手表等,通过嵌入式系统实现健康监测和数据管理汽车电子中的嵌入式系统应用汽车电子系统包括车载娱乐系统、导航系统、安全系统等嵌入式系统在汽车电子中的应用如车载娱乐系统的多媒体播放、导航系统的地图导航、安全系统的防撞预警等嵌入式系统的优势提高汽车电子系统的性能和稳定性,降低成本和功耗发展趋势随着汽车智能化、网联化的发展,嵌入式系统在汽车电子中的应用将越来越广泛Part Seven未来发展趋势与挑战人工智能与嵌入式系统的融合嵌入式系统与人人工智能技术在嵌入式系统与人人工智能技术在工智能的结合,嵌入式系统中的工智能的结合,嵌入式系统中的将带来更加智能应用,可以提高将面临数据安全、应用,需要解决化、高效化的应系统的智能化程隐私保护等方面功耗、计算能力用度,实现更加复的挑战等方面的问题杂的功能物联网与嵌入式系统的融合物联网通过嵌入式系统融合趋势物挑战技术、互联网连接各将计算机系统联网与嵌入式安全、隐私等种设备,实现嵌入到各种设系统的融合,方面的挑战,信息交换和共备中,实现智实现设备间的需要不断研究享能化控制智能互联和协和解决同工作嵌入式系统面临的挑战与机遇技术挑战需要不断更新和升级技安全挑战需要保障嵌入式系统的术,以满足不断变化的市场需求安全性,防止黑客攻击和数据泄露添加标题添加标题添加标题添加标题市场竞争需要面对来自国内外竞机遇随着物联网、人工智能等技争对手的压力,提高产品质量和竞术的发展,嵌入式系统将迎来更大争力的市场空间和发展机遇THANKS汇报人PPT。