浙江大学嵌入式课件-嵌入式系统

浙江大学嵌入式课件-嵌入式系统•嵌入式系统概述•嵌入式硬件架构•嵌入式操作系统CATALOGUE•嵌入式系统开发流程目录•嵌入式系统应用案例01嵌入式系统概述定义与特点定义嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，作为该设备的控制和监测核心特点嵌入式系统具有高度的专业性、实时性、可靠性和低功耗等特点，能够满足各种特定应用的需求嵌入式系统的应用领域工业控制医疗电子嵌入式系统广泛应用于自动化嵌入式系统在医疗设备、监护生产线、机器人、智能仪表等仪、诊断仪器等领域发挥着重领域要作用智能家居汽车电子嵌入式系统在智能家电、智能嵌入式系统在汽车发动机控制、照明、智能安防等领域有广泛安全气囊、车载娱乐系统等方应用面有广泛应用嵌入式系统的发展趋势智能化网络化随着人工智能技术的发展，嵌入式系统将随着物联网技术的发展，嵌入式系统将更更加智能化，能够实现更高级别的自主控加网络化，能够实现远程控制和数据传输制和决策微型化可靠性强化随着微电子技术的进步，嵌入式系统的体随着应用领域的不断拓展，嵌入式系统的积将越来越小，性能将更加卓越可靠性将越来越受到重视，将会有更多的技术手段来提高其可靠性02嵌入式硬件架构ARM处理器ARM处理器是一种流行的嵌入式处ARM处理器具有低功耗、高性能的理器架构，广泛应用于各种嵌入式系特点，适用于各种应用场景，如智能统家居、医疗设备、工业控制等ARM处理器的不同系列针对不同应ARM处理器的开发工具丰富，易于用需求，如ARM Cortex-M系列适用上手，支持多种操作系统，如Linux、于微控制器，ARM Cortex-A系列适Android等用于高性能应用FPGA硬件平台FPGA（现场可编程门阵列）是FPGA适用于需要高速并行处理一种可编程逻辑器件，通过编的场景，如信号处理、图像处程可以实现各种数字电路和系理等统FPGA具有高度的灵活性，可以FPGA的开发需要一定的硬件描根据实际需求进行定制，实现述语言（如VHDL或Verilog）各种复杂的逻辑功能基础，但可以实现高效的硬件优化嵌入式传感器嵌入式传感器是用于检测物理量并将其转换为可处理信常见的嵌入式传感器包括温度传感器、湿度传感器、压号的设备力传感器、加速度传感器等嵌入式传感器广泛应用于各种领域，如环境监测、智能嵌入式传感器的精度和可靠性对整个系统的性能有着重家居、医疗设备等要影响嵌入式执行器01020304嵌入式执行器广泛应用嵌入式执行器是用于控常见的嵌入式执行器包嵌入式执行器的性能和于各种领域，如机器人、制物理量并执行特定动括电机、舵机、电磁阀控制精度对整个系统的自动化生产线、航空航作的设备等实现起着关键作用天等03嵌入式操作系统RTOS原理实时性多任务管理RTOS能够在确定的时间内对外部事件做出RTOS能够同时处理多个任务，并进行合理响应，具有高实时性的任务调度和资源分配内存占用小可靠性RTOS通常具有较小的内存占用，适合于资RTOS具有较高的可靠性和稳定性，能够保源有限的嵌入式系统证系统的正常运行Linux在嵌入式系统中的应用系统定制根据具体需求，可以对Linux进行定制，以适应嵌入式系统的特殊要求开发环境搭建在嵌入式系统中应用Linux，需要搭建适合的开发环境，包括交叉编译工具链应用软件开发和目标板上的操作系统基于Linux的嵌入式系统可以开发各种应用软件，如多媒体播放器、浏览驱动程序开发器等针对硬件设备，需要开发相应的驱动程序，以实现与操作系统的交互嵌入式系统的文件系统文件系统优化存储介质D针对嵌入式系统的特点，可以对文件系统嵌入式系统的文件系统可以存储在各种存进行优化，以提高存储空间的利用率和访储介质上，如Flash闪存、SD卡等问速度CB文件访问控制文件系统类型A嵌入式系统的文件系统应具有文件访问控针对嵌入式系统，可以选择不同类制功能，以确保系统的安全性和稳定性型的文件系统，如FAT

32、ext

2、yaffs等04嵌入式系统开发流程系统需求分析010203确定系统功能性能指标制定开发计划根据项目需求，明确嵌入式系统根据应用场景，制定系统性能指基于需求分析，制定项目开发计的功能要求，包括输入输出、数标，如实时性、可靠性、功耗等划，包括人员分工、时间安排、据处理、通信等方面资源需求等硬件平台选择与设计选择处理器根据系统需求，选择合适的处理器芯片，考虑性能、功耗、成本等因素设计硬件电路根据处理器特点，设计外围电路，包括电源、存储、通信接口等硬件测试与验证搭建硬件平台，进行测试和验证，确保硬件工作正常软件开发与测试选择开发工具编写软件代码选择适合嵌入式系统的开发工具，如编译器、根据系统需求，编写嵌入式系统软件代码，包调试器等括驱动程序、应用程序等软件测试与调试进行软件测试和调试，确保软件功能正确、性能达标系统集成与部署010203系统集成系统部署系统维护与升级将硬件和软件进行集成，将嵌入式系统部署到实际对已部署的嵌入式系统进形成完整的嵌入式系统应用场景中，进行现场测行维护和升级，保证系统试和验证稳定运行05嵌入式系统应用案例智能家居控制系统智能家居控制系统是嵌入式系统的重要应用之一，它通过将家中的各种设备连接到互联网，实现远程控制和自动化管理智能家居控制系统可以实现的功能包括智能照明、智能安防、智能环境监测、智能家电控制等，提高家庭生活的便利性和舒适性嵌入式系统在智能家居控制系统中发挥着核心作用，通过嵌入式处理器和各种传感器、执行器等硬件设备，实现对家居设备的智能化控制和管理工业自动化控制系统工业自动化控制系统是嵌入式系统的另一个重要应用领域，它通过自动化设备和系统实现对生产过程的精确控制和优化管理嵌入式系统在工业自动化控制系统中发挥着关键作用，通过实时控制、数据采集、信号处理等功能，提高生产效率和产品质量工业自动化控制系统的主要应用包括自动化生产线控制、工业机器人、智能制造等，它们都离不开嵌入式系统的支持医疗电子设备医疗电子设备是嵌入式系统的又一重要应用领域，它涉及到医疗诊断、治疗、监护等各个环节嵌入式系统在医疗电子设备中发挥着重要作用，通过高精度数据采集、实时监测、远程控制等功能，提高医疗服务的效率和安全性医疗电子设备的主要应用包括心电监护仪、血压计、血糖仪等，它们都离不开嵌入式系统的技术支持无人机控制系统无人机控制系统是近年来快速发展的嵌无人机控制系统的主要功能包括飞行无人机控制系统的实现离不开嵌入式系入式系统应用领域之一，它通过无线通控制、导航定位、图像传输等，广泛应统的技术支持，通过高性能的处理器和信、传感器融合、导航定位等技术实现用于军事侦察、环境监测、农业植保等各种传感器、执行器等硬件设备，实现对无人机的精确控制和自主导航领域无人机的智能化控制和自主导航感谢您的观看THANKS。