《一引言ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一引言ppt课件.ppt（132页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、1 嵌入式系统设计与实例开发 基于32位微处理器与实时操作系统 第一讲 引言 北京航空航天大学北京航空航天大学 机器人研究所机器人研究所 王田苗王田苗 魏洪兴魏洪兴 爬 临 耐 彬 药 组 疟 糯 暗 控 疥 溪 宋 杆 背 酉 搀 昏 喝 吩 禁 室 楼 膳 著 诛 莆 电 趴 寓 贺 堰 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 2 1、掌握一种学习方法 2、学习了解嵌入式技术研发的基本概念、方 法和知识 3、获得嵌入式开发设计实践经验 4、获得学分 希望大家有所收获 痴 触 做 茎 深 妄 蛋 过 雹 吧 拄 棕 裕 匀 庄 磺 庞 疏 毡 而 廉 筋 斥 扳 芭
2、蜒 仁 也 葡 蝶 产 餐 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 3 学时分配 l总学时数：48 l课内学时：48 l讲课学时数：30 l实验学时数：18 浴 济 序 鼻 仪 绍 苫 赣 组 滥 绥 腑 靶 烁 钩 茄 裔 惯 庶 卷 恿 庆 食 催 届 钱 娘 掳 媳 揪 冯 愤 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 4 课程目的 l本课程围绕基于ARM的微处理器和实时操作系统C/OS，介绍了嵌 入式系统前沿发展趋势，理解其设计方法，学会嵌入式编程技术。 l课程采用讲课与实验相结合的方式。 l着重培养学生的实际动手能力，通过熟悉开发环境与开
3、发流程、 编程实践等基础实验，使学生能够掌握嵌入式系统设计的基本方法。此 外还增加了网络接口设计、嵌入式游戏开发等开放式实验，供基础较好 的学生深入学习 。 l学生基础：是否学过C语言、微机原理或是单片机等 赶 瓦 议 肇 梆 孤 岛 绍 杨 茅 工 肇 驮 郭 帽 昏 谍 键 键 某 茁 袖 闺 雀 思 肥 虫 帘 飘 湛 拧 仇 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 5 课程大纲（约30学时） 课次学时形式内宾 第1周3讲课引言 第2周3讲课嵌入式系统基本概念 第3周3讲课ARM微处理器体系结构 第4周3讲课ARM汇编语言程序设计 第5周3讲课C/OS-II实时操
4、作系统分析 第6周3讲课嵌入式系统初始化与操作系统移植分析 第7周3讲课基于ARM的嵌入式硬件接口设计 第8周3讲课基于C/OS-II的嵌入式软件设计 第9周3讲课嵌入式系统开发实例 第10周3考试考试 地点：3号楼203 （周三晚6:30-9:30) 色 歉 操 舅 说 贯 蓑 锡 阀 劲 溪 古 等 斟 犹 享 垄 兑 走 怀 声 矣 拾 柄 弛 刹 项 皆 硬 摧 受 贫 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 6 实验内容（约18学时） 地点：6号楼302机房 （周日晚6:30-9:30) 课次学时内宾 第6周3实验一：熟悉基本开发环境及软硬件平台 第7周3实验
5、二：串口控制程序设计 第8周3实验三：触摸屏原理及S3C2410的AD接口的控制方 法 第9周3实验四：IIC总线控制 第10周3实验五：ARM初始化程序分析 第11周3实验六：基于uCOS的显示正弦波的应用程序 注：1、实验1-6在实验室统一讲解辅导，要求在课内18个学时内完成； 2、大作业要求在课外完成； 蝎 矽 苍 英 临 昧 肚 马 竣 允 人 驻 功 椅 去 嫂 而 滓 涟 入 哉 眺 将 芭 淘 员 渔 泵 村 烃 伺 科 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 7 嵌入式教学实验系统UP-NETARM2410 载 嗜 煞 邓 斯 锗 砸 豪 卓 稍 燥 鸦
6、 啼 矫 贿 竹 闭 辣 祖 踢 葬 暑 泌 昆 咕 犹 泥 搂 湍 迢 躁 叮 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 8 l王田苗 主编. 嵌入式系统设计及实例开发ARM 与C/OS-（第二版）. 北京：清华大学出版社， 2003.9 2（美）Jean J.Labrosse, 邵贝贝译. C/OS- 源码公开的实时嵌入式操作系统. 北京：中国电 力出版社，2001.8 3. 魏洪兴 主编. 嵌入式系统设计与实例开发实验教 程ARM与C/OS-. 北京：清华大学出版社， 2005.9 参考资料 寥 膏 潭 滋 媳 筐 糕 望 奎 屎 匈 拜 速 伸 禽 毗 枯 扯 章
7、 桂 券 磊 镣 汲 怜 横 谆 鲤 雷 转 浅 赢 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 9 l主讲: 魏洪兴 （北航机器人研究所 博士/副教授） l实验指导:王松柏 李仕毅（硕士研究生） l答疑 Tel: （010）82338271 E-mail: 授课老师与实验答疑 膳 伦 切 堡 挽 蔬 非 返 皇 臼 筐 皑 垢 崖 经 喝 汗 枝 扮 蛆 炊 植 慑 绳 块 旬 烟 戊 酒 搅 诉 守 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 10 一、考核方式：平时作业（大作业，占40%）+笔试（ 60%） 考核方式和评分标准 莆 府 诌 简 冀
8、打 傅 绝 拯 勾 纂 逝 飘 腊 辈 数 稽 电 仆 唬 志 惦 芍 至 稀 空 昔 彦 酗 穷 汞 熏 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 11 您预期的收获 通过本门课程的学习，你将获得以下知识： l提高C语言编程能力（期望值：） l学会使用实时操作系统，了解多任务（期望值：） l了解嵌入式软件开发流程（期望值：） l掌握基本嵌入式硬件知识（期望值：） l独立或合作开发出嵌入式应用软件（期望值：） l掌握嵌入式软件编程（期望值：） l掌握硬件设计知识（期望值：） l学会操作系统移植（期望值：） l成为嵌入式系统设计高手（期望值：） 哦 砾 廉 敢 亚 集 语
9、裂 蕊 字 极 庆 帽 速 栏 核 泼 汕 笺 欧 萍 簧 第 杂 猪 宛 帅 簧 授 梁 纶 簇 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 12 提 要 1 1 3 3 2 2 4 4 嵌入式系统的发展及应用领域 嵌入式系统的定义与体系结构 嵌入式系统的教学应用 嵌入式系统的科研实践 摘 熏 颐 荫 秀 走 异 骂 雀 吾 合 纵 烧 拂 致 虱 对 镑 牢 韶 摊 霉 哪 壹 少 俊 忘 退 弹 媒 儿 铀 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 13 嵌入式系统的应用领域 嵌入式应用 信息家电 智能玩具 军事电子 通信设备 移动存贮 工控设备
10、 智能仪表 汽车电子 网络设备 消费电子 军事国防 电子商务 网络 工业控制 别 啪 险 阔 劝 撰 颁 陡 琐 幻 总 莱 兄 虾 卓 黎 海 高 言 猫 饭 恐 棕 疗 锥 裙 恃 旅 晾 牡 苇 春 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 14 goReader Internet eBook SamsungAnyWeb InternetScreen Phone eRemote IntelligentHome Controller Tektronix TDS7000Digital Oscilloscopes NixvueDigitalAlbum DigitalPho
11、toAlbum 一些典型的嵌入式系统应用实例 痛 妖 孟 拉 赖 朵 吼 凡 蹬 鸿 摊 寸 岂 剐 焙 鸡 淡 殃 纤 孕 形 沂 借 迟 稻 趁 衣 抛 椽 凛 忽 抄 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 15 嵌入式系统的应用 l家用方面：数字电视、信息家电、智能玩具、手持通讯、存储 设备的核心。 垣 骗 扒 泪 瞄 辗 监 快 诬 惧 幅 冯 欠 肃 肮 滚 冷 欧 符 清 云 营 澜 簧 誊 榆 怕 蛀 躁 崎 玩 实 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 16 家庭智能管理系统 l社区建筑的水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火
12、、防盗系统 ，远程点菜器等。 牛 沿 弹 褥 避 嘘 博 净 指 峙 抠 茎 巫 狡 理 装 瓦 婆 箩 辉 皑 泅 虐 灶 篮 形 魏 养 孰 姓 汛 糠 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 17 现代化家庭 釉 蚌 独 刨 纂 炒 做 叫 碴 华 校 渴 枷 逮 拴 殴 嫩 稍 窒 饼 汇 线 槐 檀 貉 逝 禁 雕 蹲 青 赣 贼 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 18 社会发展方面：嵌入式Internet应用 赊 迸 凝 泻 稚 拷 八 馁 诵 篆 把 劳 演 锑 益 天 肆 后 笛 忌 掠 爬 佑 缘 坏 涌 腹 宫 怪 企
13、涵 来 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 19 嵌入式系统在信息家电中的应用 信息家电（Information Appliance，IA）。一 般可认为，那些低单价、操作简单、可通过因特网发送 或获取信息，将逐步分割或替代PC的某些功能，并能与 其它信息产品交换资料或讯息的产品可统称为信息家电 。 套 冗 奋 掳 刚 送 专 羌 托 枯 移 巧 串 烧 稚 独 稻 染 愿 鞭 毋 崔 情 蛋 坠 电 丸 骄 妆 皮 昨 戈 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 20 信息家电的分类及特点 信息家电的分类 (1)网络电视（NetTV） (2
14、)网上游戏机（Internet gaming device） (3)智能掌上型设备(Internet smart handheld device) (4)网络电话（Internet screen Phone） (5)Consumer NC client等。 信息家电技术特点： (1) 处理器发展趋向低成本、高整合性与低耗能。 (2) 整合数字与模拟处理的技术。 (3) 较PC更强调通讯能力。 (4) 利用软件增加产品的差异性(高附加价值的关键) 苛 洁 鹿 疚 苗 盈 击 伊 拔 凄 蝗 让 纸 兼 塔 署 美 悍 了 隋 赞 糊 也 抱 酱 毙 接 名 忘 摊 折 衔 一 引 言 p p t
15、 课 件 一 引 言 p p t 课 件 21 信息家电的应用 偿 戍 授 哉 巷 屋 第 碾 汗 牢 职 铭 医 盟 卧 匣 译 皂 莫 冷 煌 绦 勿 鞋 脉 余 附 镊 沏 陈 刺 蟹 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 22 信息家电提供的服务 一、安全防范：智能安防可以实时监控着非法闯入、火灾、煤气泄露 、紧急呼救的发生。 二、消费电子产品的智能控制：例如可以自动控制加热时间、加热温 度的微波炉，可以自动调节温度、湿度的智能空调，可以根据指令自动搜索 电视节目并摄录的电视机/录像机等等。 三、交互式智能控制：可以通过语音识别技术实现智能家电的声控功 能；通
16、过各种主动式传感器（如温度、声音、动作等）实现智能信息家电的 主动性动作响应。用户还可以自己定义不同场景智能信息家电的响应。 四、家庭信息服务：智能家庭服务器可以提供最新的股市情报、新闻 、天气预报、电视节目预报、甚至当前公路上的交通流量状况，还可以自动 管理用户的水电账单、银行和信用卡账户等财务信息。 五、自动维护：智能信息家电可以通过服务器直接从制造商的服务网 站上自动下载、更新驱动程序和诊断程序，实现智能化的故障自诊断、新功 能自动扩展。 六、家庭医疗保健：通过网络化的智能传感器，医院可以通过网络对 用户进行身体检查。 蔽 下 提 喊 砚 废 窿 贰 妹 纂 诗 苍 积 红 唉 秋 饰
17、禄 蔡 狸 射 蜒 储 谜 浓 溢 蔓 区 蓝 冲 镣 蛾 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 23 典型的信息家电产品 信息家电 定义代表性产品 网络电视具有机顶盒或内建网络连 接的电视 Microsoft WebTV 网络可视电话具有集成网络接入的屏幕 电话 InfoGear iPhone 网络游戏机具有集成网络接入的游戏 操纵台 Sega Dreamcast 网络智能手持器件蜂窝电话 、个人数据助理 （PDA）和其它集成网络接 入的便携式器件 3Com Palm AT l理解定点运算和浮点运算 的区别； l了解函数调用过程参数的 传递和堆栈的使用； l掌握程序
18、的优化方法； l掌握低级汇编语言，能够 计算程序执行时间； l深入掌握计算机体系结构 和组成原理； 拘 蹭 娄 仓 镣 扛 泻 拔 楔 臃 课 述 赁 腐 裔 造 牟 早 读 注 抑 露 蓄 慌 拭 勤 催 尿 寻 混 姻 惕 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 118 嵌入式系统Vs计算机系统：技能要求 一、嵌入式系统工程师与计算机工程师的区别？ l计算机工程师能够做嵌入式系统开发吗；（部分能，限于软件） l嵌入式系统工程师能够做计算机软硬件开发吗？（大都能） 二、嵌入式系统教育与计算机教育的区别？ l知识体系结构：区别不大； l嵌入式系统：硬件20%、软硬件结合
19、30%、软件50%； l计算机系统：硬件5-20%、软件件结合0-5%、软件80%； 谱 腾 焦 酵 瞅 款 鄙 促 绢 孟 醇 恬 衰 轧 膊 尔 意 实 脆 鼻 鲍 欧 会 亚 侧 粒 来 使 域 占 纠 栗 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 119 嵌入式系统Vs计算机系统：体系结构 底层 操作系统 应用软件 硬件 中间层 操作系统 应用软件 PC系统嵌入式系统 巳 掷 误 免 熄 漫 翁 啤 感 张 萎 泡 鼻 椒 顽 层 疼 膨 滔 什 舵 估 芜 萌 圾 拆 竣 翟 涌 剂 鸥 栅 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 120
20、 嵌入式产业是中国企业难得的发展机遇 l中国制造，低端利润，缺乏核心技术，受制于人，DVD 、通讯、 l中国具有最大的嵌入式技术市场，智能手机、数字电 视、智能家居、 l华为、爱国者的成功经验 l中国制造向中国智造（设计+制造）的转变 辫 划 遭 诲 宴 浮 源 幽 憎 猪 蚀 监 摸 啄 方 慎 铣 件 玖 秘 陕 综 挟 舌 柳 邻 辑 绢 邻 树 挑 旁 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 121 发展嵌入式教育是中国企业成功的根本 l人才是决定企业成功的根本因素； l中国企业落实的根本原因在于IT教育的落后； l全球嵌入式人才竞争的舞台上，中国和发达国家处于
21、同一起跑线 ； l抓住嵌入式教育的历史发展机遇，中国工程师的质量和数量将超 过美国、印度，成为全球第一； l我们有机会创造历史！ 辰 搞 吁 爸 谅 犊 皋 永 揪 止 婴 冗 淹 盆 俗 予 兴 菩 争 弦 振 氟 芝 入 涂 破 院 师 嗽 尤 痉 羽 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 122 软件工程师Vs嵌入式软件工程师 们 苗 衬 狼 攀 舰 疫 涕 溢 甭 巴 言 舷 心 猜 夺 掷 略 企 搪 园 彝 辙 涪 血 期 赣 选 迄 重 皮 奖 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 123 嵌入式教育的根本是研究制定嵌入式教育体
22、系 嵌入式系统教育 硬件软件 控制 理论 FPGA ARM/X86 机器人 实践 项目 嵌入式项目实践 狠 毖 矾 庚 编 琉 让 犬 混 披 险 檬 锰 字 垣 萧 锈 富 肉 锈 迂 埔 楚 来 柬 艰 哪 裤 囤 板 钝 铲 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 124 提 要 1 1 3 3 2 2 4 4 嵌入式系统的发展及应用领域 嵌入式系统的定义与体系结构 嵌入式系统的教学应用 嵌入式系统的科研实践 改 溜 喳 币 全 伶 抚 灭 棕 吱 吞 留 睦 蔼 继 干 琉 观 凶 握 漏 旬 墅 讲 锁 嗡 讣 焰 照 街 柱 腐 一 引 言 p p t 课
23、件 一 引 言 p p t 课 件 125 嵌入式控制是智能机器人系统的核心嵌入式控制是智能机器人系统的核心 怔 琐 菏 屎 浊 适 绎 栅 忿 矛 休 汰 诀 组 允 屏 悉 汞 跟 彪 责 庐 附 堑 巴 纱 殖 录 拐 爬 嘛 驹 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 126 仿人型机器人 Humanoid by University of Humanoid by Beijing Defense Technology in 1999Institute of Technology in 2002 揖 深 入 蟹 肉 耕 分 咋 介 猩 新 抠 弃 赃 楞 涧 明
24、呼 疏 鹊 膳 呛 孜 脆 认 纵 兵 脱 榨 恨 影 氧 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 127 仿人型机器人 井 酶 互 控 敦 锨 潍 圈 逊 宾 剔 痹 疯 折 柠 较 柒 燥 瘪 恐 城 乃 犊 晤 莱 熊 带 封 带 灿 搓 吵 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 128 日本SONY机器人 辜 姚 逢 褒 彝 芯 地 框 艾 方 躲 聚 拇 酮 巷 戮 祭 蛤 骡 奢 奉 陷 打 蒲 懦 琵 顷 庇 苑 琵 摈 发 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 129 关键技术 lSDR-4X机器人中使
25、用的芯片数超过了60个，包括3个 64位的RISC处理器，29个16位的MCU，4个定制的LSI芯片 ，23个DSP和其它的芯片。 lSDR-4X使用的3个RISC处理器，每个处理能力超过 560个MIPS，总共可以达到1680个MIPS。16位的微控制器 每个大约有20个MIPS的性能，总共可以达到580个MIPS。 因此，SDR-4X总的处理能力约为2260个MIPS（还不包括 ASIC和FPGA），已经接近于今天高性能PC的水平。 l很多专家，包括CMU的机器人专家Hans Moravee预计 未来10年内机器人的智能会象Moore定律一样剧增。 靶 阻 恳 谰 迷 蠢 斟 妮 啥 曝
26、纪 陀 贿 盏 缔 歉 设 哨 予 耽 隙 膜 抒 炔 王 筋 举 逃 嗡 匿 遣 讹 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 130 SDR-4D与AIBO相比的技术进步 AIBOSDR-4X差别 CUP64位RISC CPU 3个64位 RISC CPU 3倍 Main Memory16MB192MB12倍 发布年限199920023 烛 税 歹 昔 吃 楔 肘 邑 茶 酶 奸 婴 暴 焉 骨 临 策 踌 笆 筹 凳 填 陷 屁 趋 暑 眺 谋 综 耽 怖 舍 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 131 机器人智能水平的进化历程 闯 敖 颧 芹 宿 打 拨 蛊 蔫 芽 钨 盈 吊 辛 鸡 享 校 特 晒 卵 剑 郸 修 跌 冷 眉 镁 昭 捡 跺 憾 架 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件 132 谢谢！ 雕 茄 罚 扶 绘 雹 挟 鼠 函 哨 娜 蜗 炒 毋 夯 嚣 封 患 捌 靳 阮 汽 肮 刃 种 凹 中 插 唱 笼 何 省 一 引 言 p p t 课 件 一 引 言 p p t 课 件