万方数据
万方数据
《嵌入式系统及应用》课程实验 一、实验课程的性质、目的和任务 性质：《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程，本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。 目的和任务：通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解，使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境，使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下，进行系统功能程序的编写和调试的训练，掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求
三、考核及实验报告 （一）考核 本课程实验为非独立设课，实验成绩占课程总成绩的15%，综合评定实验成绩。（二）实验报告 实验报告应包括： 实验名称 实验目的 实验内容与要求 设计思路（如：分析、程序流程图等） 实验步骤 实验代码（含必要注释） 实验结果分析 实验小结（本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等）注：综合型实验需写出系统功能、设计过程 实验报告的要求： 实验报告以文本形式递交，实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。 四、主要仪器设备 硬件：微型计算机；嵌入式系统开发平台。 软件：Keil C51；ADT 五、教材及参考书 教材
[1] 高锋．单片微型计算机原理与接口技术（第二版）．北京：科学出版社，2007 [2] 自编．嵌入式系统及应用 参考书 [1] 王田苗．嵌入式系统设计与实例开发．北京：清华大学出版社，2003 [2] 陈赜．ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2005 [3] 李忠民等．ARM嵌入式VxWorks实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2006
1.什么是嵌入式系统？嵌入式系统的三个基本要素是什么？ 2./*/在IC行业中，已完成并经过验证的IC电路具有固定的不可再分解的功能特性，人 们称之为“核”，它们属于知识产权保护的范畴，所以也成为知识产权核或 IP 核。 3.什么是片上系统（SoC）？片上系统的特点是什么？ 4.设指令由取指、分析、执行3个子部件完成（ARM7体系结构采用3级流水线，分别是 取指、分析、执行），每个子部件的工作周期为△t，采用常规标量单流水线处理机。若连续执行10条指令，则共需要多少时间？ 5./*/某人使用电子书阅读一部长篇小说，其电子文本的格式为.txt，文件的实际大小为 236KB，该小说包含的汉字大约有多少万字？ 6./*/Internet有许多不同结构的局域网核广域网互相连接在一起，它们能相互通信并协 调地进行工作的基础是因为都采用了 TCP/IP 协议。 7. RISC的特点有哪些？ 8./*/与通用计算机（如PC）相比，嵌入式系统具有许多不同之处。下面不属于嵌入式系 统特点的是。 A. 嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专业性 B．嵌入式系统大多数面向控制应用，可靠性十分重要 C. 应用于过程控制、数据采集、通信传输等领域的嵌入式系统对实时性有要求 D．大多数嵌入式系统的软件用户可以方便地进行修改、升级和扩充 9./*/与其他内核相比，关于ARM内核的主要特点，以下说法不正确的是 D 。 A．功耗低，代码密度大，编译器选择好 B. 成本低，软件可移植性好，供货源多C．功能强大，低功耗设计，RISC结构 D. 全部都是RISC、哈佛结构 10.ARM7TDMI的T、D、M、I分别表示什么含义？ 11./*/对于CPSR寄存器，选择用户模式且使用快速中断FIQ，禁止IRQ中断，Thumb状态， 则CPSR的值为 0x000000B0 . 12.ARM7处理器的字是多少位的？ARM7处理器的存储空间的大小是多少？ 13./*/已知内存0x50008000中的内容为0x6A，0x50008001中的内容为0x51,0x50008002 中的内容为0x18,0x50008003中的内容为0x96，则ARM在小端模式下这一个字的数据为0x9618516A. 14./*/若指令执行前R2的值为0xFF998877，则指令AND R1, R2, #0x101执行后，R1的 值为 . 15./*/已知R0=0x10，则执行指令ORR R0, R0,#1后，R1= . 16./*/已知C=1，R1=100，R2=90，则执行指令ADC R0, R1, R2后，R0= . 17./*/在指令LDR R0, [R1,#4]! 执行后，R1中的值为R1+4. 18.在32位总线系统中，若时钟频率为500MHz，传送一个32位字需要5个时钟周期，则 该总线系统的数据传送速率是多少？ 19./*一副1024×768的彩色图像，其数据量在2.25M左右，若图像数据没有经过压缩处理， 则图像中每个像素是使用多少位二进制位表示的？ 答：设每个像素使用m位二进制位表示，则 1024×768×m/ 8 = 2.25×1024×1024. 解得m=24. 20.ARM7TDMI处理器的有多少个寄存器？其中通用寄存器有多少个？状态寄存器有多少 个？R13、R14、R15的别名和功能特点，CPSR的各个位的含义，SPSR的功能等。21.ARM7的寄存器都是多少位的？这些寄存器不能被同时看到，哪些因素决定这些寄存器 对编程者可见？ 22.在ARM处理器中，哪一个寄存器包括全局的中断禁止位？控制中断禁止位就可以打开
《嵌入式系统设计与应用》课程设计 题目嵌入式系统的实践教学探讨 1．嵌入式系统设计与应用课程的内容概述 1.1 内容概述 本课程适用于计算机类专业，是一门重要的专业课程。它的任务是掌握嵌入式系统的基本概念；掌握嵌入式处理器 ARM 体系结构，包括ARM总体结构、存储器组织、系统控制模块和I/O外围控制模块；掌握ARM指令集和Thumb指令集；掌握ARM汇编语言和C语言编程方法；了解基于ARM 的开发调试方法。它的目的是了解和掌握嵌入式处理器的原理及其应用方法。 1）介绍嵌入式系统开发的基础知识，从嵌入式计算机的历史由来、嵌入式系统的定义、嵌入式系统的基本特点、嵌入式系统的分类及应 用、嵌入式系统软硬件各部分组成、嵌入式系统的开发流程、嵌入 式技术的发展趋势等方面进行了介绍，涉及到嵌入式系统开发的基 本内容，使学生系统地建立起的嵌入式系统整体概念。 2）对ARM技术进行全面论述，使学生对ARM技术有个全面的了解和掌握，建立起以ARM技术为基础的嵌入式系统应用和以ARM核为基础 的嵌入式芯片设计的技术基础。 3）ARM指令系统特点，ARM 指令系统，Thumb 指令系统，ARM 宏汇编，ARM 汇编语言程序设计，嵌入式 C 语言程序设计。 1.2实践教学探讨 在IEEE 计算机协会2004年6月发布的Computing Curricula Computer Engineering Report， Ironman Draf t 报告中把嵌入式系统课程列为计算机工程学科的领域之一，把软硬件协同设计列为高层次的选修课程。美国科罗拉多州立大学“嵌入式系统认证”课程目录包括实时嵌入式系统导论、嵌入式系统设计和嵌入式系统工程训练课程。美国华盛顿大学嵌入式系统课程名称是嵌入式系统
嵌入式系统原理及应用课程设计报告 题目：电子时钟的设计与实现 班级：文专电0931 姓名：杨阳 学号：200990607145 试验台号：10 指导老师：邱秀芹 程序成绩： 报告成绩： 总成绩：优良中及格不及格 2012年2月25日
一．课程设计目的 通过该课程设计将嵌入式系统原理及应用课程中所学的处理器和接口等技术应用于实际设计中。通过中断、PWM定时器、串口、SIO、GPIO等技术在实验平台上进行综合设计，在理论和实验的基础上进一步提高综合设计能力。 二. 课程设计内容及功能要求 1. 通过一个PWM定时计数器，采用定时中断的功能，设计能够在LED上进行时分秒显示的时钟； 2. 通过键盘实现对钟的功能； 3. 实现闹钟的功能，闹钟的时间由键盘输入进行设定； 4. 将时钟在超级终端上显示；时间的设定可以通过超级终端实现； 三．功能实现 1.总体功能框图
2.详细设计：（将所设计的各部分的功能程序框图及相关程序代码进行详细的描述） ①． #include"uhal.h" #include"myuart.h" #include"KeyBoard.h" #include"Timer.h" #include"Isr.h" #include"44b.h" #include "Zlg7289.h" #include "def.h" #include "lcd320.h" int Timer3INTCount=0; int hour = 0 ; int minute = 0 ; #pragma import(__use_no_semihosting_swi) // ensure no functions that use semihosting int main(void) { int clock_h = 23 ; int clock_m = 59 ; int clock_s = 0 ; int key ; int val=0; ARMTargetInit(); //开发版初始化 Zlg7289_Reset(); Init_Timer3(100,16,40000,20000); INTS_OFF();//Disable interrupt in PSR SetISR_Interrupt(INT_TIMER3_OFFSET, Timer3_ISR,0); Open_INT_GLOBAL(); Open_INT(BIT_TIMER3); INTS_ON();//Enable interrupt in PSR Start_Timer3();
嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统
中山大学软件学院 软件工程专业本科生课程教学大纲 Course Profile for Undergraduates of Software Engineering 最近更新/ Revision : 2009.06.11
课程教学大纲模板之填写说明： 1、软件学院的培养目标之一是“国际化”，同时为便于我院与国外高校的合作交流，课程描述的每 一项目均需提供英文描述，关键项目和易产生歧义的项目同时采用中、英文撰写。建议各位撰写人先参考几个国外高校的课程网站，以免英文专业术语出现太大偏差。 2、不同于其他非工科专业的课程描述，软件工程专业课程描述须给出每门课程实践环节的详细教 学规格说明，譬如：课后作业（Written Assignments）与实验项目（Programming Assignments 或Projects）的安排; 实验课的时间、地点和授课方式；以及TA课外辅导实验的安排等。独立设有实验课的课程，理论课与实验课合并为同一课程撰写单份课程描述。所有课程的课程描述必须足够细致，使得学院可据此估算每门课程的教师与TA合计教学成本（含理论课与实验课）。 3、“课程编号”均采用“SE-”为前缀，后接3位阿拉伯数字（其中前1位表示开课年级，后2 位表示序列号）。课程描述撰写人首先起草课程编号，学院将最后统一编号。 4、“课程描述”中至少应给出课程简介、教学目标、主要知识点这三部分内容。 5、“教材”通常指定1本，特殊情况允许2本，但不宜再多；“教学参考书”通常不超过5本，指 定太多相当于没有指定。凡英文原版教材，请务必列出国内引进影印版的相关信息（未引进影印版的教材其可用性会有问题，不建议采用！）以及中译版的相关信息；每一教材信息请在出版社前注明出版社所在的城市，并且务必注明ISBN编号（10位ISBN采用1-3-5-1分隔，13位ISBN采用3-1-3-5-1分隔）。 6、“理论教学内容”请注明每一知识点的教学用时，并且注意合计学时应与总学时栏目中的理论 环节学时数保持一致。 7、为更好地建立各门课程与初、中、高三级“软件工程实训”之间的关联，请务必填写实验教学 内容中的“实战技能培养”栏目。所谓实战技能，主要指学生对各种软件开发方法、技术和工具的理解与运用，这些技能通常未被教学计划中的课程所覆盖，但在课程的实践环节得到讲授和训练。例如：设计模式（Design Pattern）、面向方面程序设计（AOP）、结对编程（Pair Programming）、测试驱动编程（Test-Driven Programming）、自动回归测试（Regression Testing）、单元测试工具JUnit、版本控制工具CVS、或其他开源软件工具等。 8、在总评成绩计算中，若期中考试（Midterm Examination）或期末考试（Final Examination）是 开卷考试，请在考试后面用括号注明“(Open Book)”；对于数学基础课程或理论性较强的专业骨干课程，强烈建议安排期中考试，并将考试时间列在“理论教学内容”中。 9、凡无内容的栏目请不要留空，注明“无”或“None”。 10、初、中、高三级“软件工程实训”课程的教学大纲采用类似、但不同的模板。 11、各位撰写人在起草所负责课程描述之前，请先参考以下4门课程的课程描述：线性代数、C语 言程序设计、操作系统、编译原理。
本科课程简介 嵌入式系统 课程代码：开课学院：电气工程学院 开课学期：第一学期授课对象：大四本科生 学分： 1.5 课程负责人：曹玉胜 课程简介： 本课程是电气工程专业本科生高年级选修课。课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构和开发过程；嵌入式处理器结构（ARM架构为主），嵌入式系统的存储器及各种I/O接口；嵌入式操作系统；嵌入式网络与安全以及嵌入式系统的综合开发应用。通过操作ARM实验平台，使学生对嵌入式系统软硬件设计有一个全面的概念和动手能力的训练。 课程的要求学生必须同时掌握硬件与软件方面的基本知识与技能.在硬件方面,要求学生了解嵌入式系统的基本原理及相关微处理器,存储器,周边设备,接口的基本知识.在软件方面,要求学生熟悉嵌入式操作系统,了解嵌入式系统开发的一般过程,掌握实时操作系统(RTOS)的基本功能和设计方法,了解和熟悉一些常用的嵌入式系统的开发工具和开发方法,熟悉嵌入式系统的典型应用及产品设计开发的步骤等.此外也可使学生具备软件与硬件综合测试与调试技能。 主要教学内容： 第一章嵌入式系统绪论 1 嵌入式系统的定义 2 嵌入式系统的产生与发展 3 嵌入式系统的特点 4 嵌入式系统的组成 5 嵌入式系统在各个领域的应用 6 嵌入式系统未来的发展趋势 第二章嵌入式系统的基本知识 1 嵌入式系统的开发流程 2 嵌入式系统的开发环境 3 嵌入式系统的开发工具 4 嵌入式应用程序的一般开发方法 第三章嵌入式处理器 1 嵌入式处理器的组成、分类（微处理器，微控制器，SOC）和特点 2 ARM嵌入式处理器的模式架构、异常处理、寻址方式和指令体系 3 ARM基本指令和伪指令的编程方法、ARM汇编应用程序的基本设计 第四章嵌入式系统的存储器 1 存储器的分类、结构、组织、性能指标和工作时序 2 只读存储器ROM 3 随机存储器RAM
嵌入式系统课程设计 学号:1070410014030 班级:通信10 姓名:刘豆
嵌入式系统在智能交通中的应用摘要:介绍了嵌入式系统及其操作系统,并将其系统和通用计算机系统作了比较，总结了嵌入式系统产品在ITS（Intelligent Traffic system ），智能交通系统应用中的工作稳定性高,环境适应能力强和设备独立性三个特点,且结合嵌入式产品在ITS中应用的这几个特点，探讨了嵌入式系统在智能交通系统中应用研究。最后，展望嵌入式系统在ITS(智能交通系统)中的广泛应用。 关键词：嵌入式系统；嵌入式操作系；ITS；数字信号 中图分类号： Application of Embedded System in ITS Abstract: This article mainly introduce embedded system and its operation system , the embedded system are compared with general computer system. And this article summarizes three characteristics about embedded systems’ production applied to ITS: the high working stabilities, the strong ability for environment and the independency of equipments .Combining with the application research of embedded systems in ITS。At last, the author prospects that embedded systems are used widely in ITS in the whole nation. Keywords; embedded system; embedded operational systems ; ITS ; digital signal 嵌入式系统如今在实际生活中有巨大应用，观察身边不难发现电子产品、智能家居等大多用嵌入式系统来实现。这篇论文举一个应用实例，即智能交通系统。一个智能交通系统(ITS)主要由交通信息采集、交通状况监视、交通控制、信息发布和通信5大子系统组成。各种信息都是ITS的运行基础，而以嵌入式为主的交通管理系统就像人体内的神经系统一样在ITS 中起至关重要的作用。嵌入式系统应用在测速雷达、（返回数字式速度值）运输车队遥控指挥系统、车辆导航系统等方面，在这些应用系统中能对交通数据进行获取、存储、管理、传输、分析和显示，以提供交通管理者或决策者对交通状况现状进行决策和研究。 1．嵌入式系统与嵌入式操作系统 1.1嵌入式系统 通俗来讲，嵌入式系统是带有操作系统的单片机系统；主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件和嵌入式软件系统组。他的框架可分为5个部分：处理器、内存、输入/输出、操作系统与应用软件（如图1所示）。嵌入式软件包括与硬件相关的底层软件、操作系统、图形界面、通讯协议、数据库系统、标准化浏览器和应用软件等。总体看来，嵌入式系统具有便利灵活、性能价格比高、嵌入性强等特点，可以嵌入到现有任何信息家电和工业控制系统中。软件角度来看，嵌入式系统具有不可修改性，系统所需配置要求较低&系统专业性和实时性较强等特点。 1.2 嵌入式操作系统 对于目前发展迅速的信息产品来说，其最关键的核心技术就是嵌入式操作系统。嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序；另外，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
嵌入式系统的应用研究 发表时间：2017-08-08T18:10:33.197Z 来源：《电力设备》2017年第10期作者：郭浩田 [导读] 摘要：随着社会的日益信息化，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。 （北京交通大学海滨学院河北黄骅 061100） 摘要：随着社会的日益信息化，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们来说，需要的已经不再仅仅是哪种桌面计算机，任何一个人都可能拥有从小到大的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到MP3、PDA、信息家电等消费数码，大到网络通信、车载电子、工业控制、国防武器等设备。目前，各种新型的嵌入式系统设备的应用领域和数量已经远远超过了通用计算机，如果说我们生活在一个充满嵌入式系统的世界中，是毫不夸张的。 关键词：嵌入式；设备；软件硬件 嵌入式系统（Embedded System）是当今最热门的技术之一。 1嵌入式系统简介 1.1嵌入式系统的定义和特点 嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁减，适应应用系统对功能、成本、体积、功耗和可靠性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、外围硬件设备、嵌入式实时操作系统（RTOS）以及特定的应用程序等四部分组成，是集软/硬件于一体的可独立工作的“器件”。 嵌入式系统与通用型的相比其主要特点是： 1.嵌入式系统通常是面向特定应用的。嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。 2.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。 3.为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的系统程序（包括操作系统）和应用程序是浑然一体的，这些程序被编译连接成一个可以执行的二进制映像文件，然后被固化在系统存储空间中[1]。 4.嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的大部分程序功能进行修改的，所以嵌入式系统的开发系统和实际运行系统并不是同一个，需要交叉编译系统和适当的调试系统； 5.高可靠性和高实时性。即在恶劣的环境或突然断电的情况下，系统仍然能够正常工作；同时对于特殊的信号、消息、中断有极高的响应。 1.2嵌入式系统的发展和趋势 虽然嵌入式系统是近几年才风靡起来的，但是这个概念并非最近才出现。它是随着微电子技术和计算机技术的发展，从而越来越来引人注目。从20世纪70年代单片机的出现到今天各种各样的嵌入式微处理器、微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有近30年的发展历史。 作为一个越来越复杂的系统，往往都是在硬件和软件双螺旋式交替发展下逐渐趋于成熟和稳定，嵌入式系统也不例外。嵌入式系统最初的应用是基于单片机的。20世纪70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信设备以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更多性能，更容易使用，更便宜。这些设备已经初步具备了嵌入式的特点，但是这只是8位芯片，内部不过几万到十几万个门；执行单线程的程序，程序不过几千行；还不是“系统”。 随着深亚微米技术的不断进步，集成度大幅度提高，现在芯片工艺已经从0.5um变成90nm，将整个嵌入式系统集成在单一芯片上已成为现实，即嵌入式系统，也就是通常所说的SOC。除了以前的微处理器内核以外，还在内部集成了必要的ROM/RAM/FLASH、系统总线、定时/计数器、串口、脉宽调制输出、A/D、D/A、I/O等各种必要功能和外设，更有的特定应用芯片还有视频编解码、以太网控制、DSP等模块。现在主流的嵌入式芯片已经从8位的51、AVR、PIC系列拓展到32位的ARM、MIPS、POWERPC系列。 2嵌入式处理器概述 2.1嵌入式处理器的分类 嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，目前据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1500多种，流行体系结构有30几个系列。现在几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器，越来越多的公司有自己的处理器设计部门。嵌入式处理器的寻址空间一般从64KB到256MB，处理速度从0.1MIPS到2000MIPS，常用封装从8个引脚到292个引脚。 过去国际上公认的通用嵌入式处理器有三大类：MCU、DSP和MPU。TI公司曾把处理器比作汽车，有个生动的比喻：MPU是轿车，追求的是经济性与速度的折中；DSP是跑车，追求的是速度；MCU是满足特殊用途的车。现在嵌入式处理器已经发展到SOC阶段[2]。 （1）嵌入式微控制器（MicrocontrollerUnit，MCU） 嵌入式微控制器又称单片机，从20世纪70年代就出现到今天。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称为微控制器。嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括51、AVR、PIC、MC68K等。目前MCU占嵌入式系统约60％的市场份额。 （2）嵌入式DSP处理器（DigitalSignalProcessor，DSP） DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP 处理器。推动嵌入式DSP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品，生物信息识别终端，带
《嵌入式系统A》课程教学大纲 大纲执笔人:何青大纲审核人： 课程编号：08100D07３5 英文名称：Embeddｅd Ｓyｓｔem Ａ 学分: 3 总学时：48。其中,讲授38学时,实验10 学时。 适用专业:自动化专业 先修课程:微机原理与接口技术、单片机原理与接口技术、Ｃ程序设计语言。 一、课程性质与教学目的 嵌入式系统是自动化专业的专业必修课。随着后PC时代的到来，以高速度、高可靠、低功耗为特征的嵌入式系统的应用日益广泛和深入,嵌入式系统设计在自动化专业课程体系中的地位愈发重要。嵌入式系统是继IＴ网络技术和单片机技术之后，又一个新的技术发展方向。本课程将向学生系统介绍嵌入式系统设计知识。通过本课程的学习，学生可以系统地掌握嵌入式系统的概念和和基本原理、ARM体系结构特点、嵌入式系统设计的一般原理及方法、以及嵌入式操作系统的基本原理及应用等,掌握这一新的实用设计技术,为学生走向工作岗位提供有力的技术能力保障。 目前嵌入式系统技术已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域。如手机、PＤＡ、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等,可以说嵌入式系统无处不在。本课程讲述当前主流的嵌入式处理器—32位ARM微处理器和实时操作系统μC/OＳ,介绍嵌入式系统的基本原理和应用及设计方法。通过本课程的学习,着重培养学生的实际动手能力,使学生掌握ARM的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用及开发技术等。使学生在工作中具有利用嵌入式系统开发产品和解决实际问题的基本能力。 二、基本要求 1、掌握嵌入式系统技术的基本原理。 2、了解并掌握AＲM的系统结构、指令系统、程序设计方法、系统扩展方法、应用
嵌入式系统发展与应用 引言 不论是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提电话、自动柜员机（ATM），还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器（PLC），甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用，通过将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断发展，在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化。而后，随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，形成了基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式。 1嵌入式系统的概念与发展 1.1 嵌入式系统的概念 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 1.2 嵌入式系统发展 纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段： （1）无操作系统阶段 嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、设备指示等功能通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序，因此严格地说还谈不上系统的概念。这一阶段嵌入式系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉，因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用，但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。 （2）简单操作系统阶段 20世纪80年代，随着微电子工艺水平的提高，Ic制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I／O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一片VLSI中，制造出面向I ／0设计的微控制器，并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时，嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的操作系统开发嵌入式应用软件，大大缩短了开发周期、提高了开发效率。 （3）实时操作系统阶段 20世纪9O年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统进一步飞速发展，而面向实时信号处理算法的DSP产品则向着高速度、高精度、低功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也不断扩大，逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS)，并开始成为嵌入式系统的主流。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备了
课程名称：_嵌入式系统开发_ 考试形式：闭卷考试日期： 2012年月日考试时长：120分钟课程成绩构成：平时 5 %，期中 10 %，实验 25 %，期末 60 % 本试卷试题由__5 _部分构成，共__9___页。 一、判断题（共15分，共 15题，每题1分，正确用“T”表示，错误用“F”表示） 1．优先级位图法是通过牺牲空间赢得时间。（） 2．EDF调度策略可用于调度周期性任务（） 3．在嵌入式操作系统中一般不使用虚拟存储技术，避免页面置换的开销所引起的不确定性。（）4．自陷、异常和中断基本上具有相同的中断服务程序结构。（） 5. 嵌入式多任务系统中，任务间的耦合程度越高，它们之间的通信越少。（） 6．存储器映射编址是指I/O端口的地址与内存地址统一编址，即I/O单元与内存单元在同一地址空间。其优点是可采用丰富的内存操作指令访问I/O单元、无需单独的I/O地址译码电路、无需专用的I/O指令。（） 7．嵌入式系统中，优先级抢占调度可以在任意位置、任意时刻发生。（） 8．当二值信号量用于任务之间同步时，其初始值为1。（） 9．如果一个实时调度算法使得任务充分利用了CPU，则CPU的利用率为100%。（）10．RISC处理器常用高效流水线技术提高处理器的并行性。（） 11．弱实时对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃。（） 12．循环轮询系统适合于慢速和非常快速的简单系统。（） 13．单处理器多任务系统无需嵌入式操作系统的支持。（） 14．任务控制块的内容在任务创建时进行初始化，在系统运行过程中不会发生变化。（）15．支持实时特性的DARTS设计方法也采用了面向对象技术。（）
《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：230449 课程名称：嵌入式系统原理与应用 英文名称：Principle and Application of Embedded System 课程类别：专业课 学时：72（其中实验32学时） 学分：3.5 适用对象: 计算机科学与技术业 考核方式：考试（平时成绩占总评成绩的30%，期末考试成绩占70%） 先修课程：计算机组成原理、操作系统、编译原理 二、课程简介 嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课，讲述嵌入式系统的基本理论、原理。本课程是一门既与硬件关系紧密，又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，软、硬件组成，开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。The principle of embedded system is an important course of computer science and technology, which introduce the principles and the theory of embedded system.T his curriculum is tied closely with not only hardware but also embedded operating system and embedded software. It introduce the conception of embedded system, components of software and hardware, developing progresses and designing methods of embedded programming which based on the 32bit arm processor and operating system of opened linux.The knowledge of this course would be solid foundation for the student who would be engaged in researching or developing about embedded system. 三、课程性质与教学目的 嵌入式系统原理与应用课程的性质：该课程是计算机科学与技术专业的专业课。 嵌入式系统原理与应用课程的教学目的：通过对基于ARM嵌入式芯片的系统的基本组织结构与工作原理的学习，使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识，通过对嵌入式操作系统的工作原理的学习，使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识，提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 四、教学内容及要求 第一章嵌入式系统导论 （一）目的与要求
《嵌入式系统》课程教学大纲 学分：3 学时：64 适用专业：电子信息、通信技术 前导课程：电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言 后续课程： 一、课程的性质和任务 本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统，讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序和驱动程序的开发设计方法。《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS （实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科，是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。 二、课程的教学基本要求 本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法；实时多任务操作系统。本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。 三、教学内容和要求 （一）理论教学内容和要求 第一章：嵌入式系统的概况 1、讲授内容： 主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式 系统的应用领域和发展趋势。 2、基本要求： 使学生明确学习本课程的目的。 第二章：嵌入式系统的硬件基本知识 1、讲授内容： 1、ARM体系的硬件架构 2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构
3、RISC体系结构 4、流水线技术 2、基本要求： 了解嵌入式系统的硬件基础。 第三章：嵌入式操作系统 1、讲授内容： 1、嵌入式操作系统的分类 2、嵌入式操作系统的特点 3、实时操作系统 4、目前市场上流行的嵌入式操作系统 2、基本要求： 掌握嵌入式操作系统的分类和特点，明确实时操作系统的内核特点 第四章：ARM架构的嵌入式微处理器 1、讲授内容： 目前基于ARM架构的嵌入式微处理器：I44B0，2410，LPC2000的架构及特点。 2、基本要求： 要求掌握不同处理的的特点及使用场合。 第五章：ARM微处理器的指令系统 1、讲授内容： 1.通用寄存器和程序计数器 2. ARM程序状态寄存器 2、基本要求： 了解R0—R15寄存器的用途 第六章：常用的ARM处理器：LPC2106、LPC2000系列 1、讲授内容： 1、了解LPC2210的引脚描述 2、了解LPC2210的地址安排 3. 了解GPIO寄存器的描述与用途。 2、基本要求： 了解LPC2210的地址安排。 第七章：ARM的指令集概述 ARM的指令分类介绍 1、讲授内容： 1．ARM处理器寻址方式
嵌入式系统课程设计报告 课程名称：嵌入式系统课程设计 项目名称：基于ARM实现MP3音乐盒 专业：电子科学与技术
一、设计容 基本功能：预存四首歌曲，实现循环播放； 每个按键对应一首歌曲。 拓展功能：通过按键简单演奏音乐，类似钢琴； 实现两个模式的切换，切歌模式和音量加减模式。 二、设计思路 基础功能： 将音频数据存储在SD卡中，使用FATFS文件系统进行数据的读写，通过SPI2总线将数据传到核。核再将数据通过SPI1总线传送到音频解码模块VS1053，输入的数据（即比特流数据）被解码后送到DAC发出声音。 将音乐存储在SD卡，通过文件的地址来判别将要播放哪一首音乐，通过地址的递增和循环来实现音乐的自动循环播放。按键对曲目的控制，可通过键盘扫描函数，判断哪一个键被按下，使键盘扫描函数返回不同的返回值，实现对文件地址的控制。将此返回值设置为全局变量，可实现在音乐播放中曲目的切换。 另外，我们还利用解码模块实现对音量的控制，使用按键控制音量的提高或降低。使用SPI1总线将TFT显示屏连接到核，显示按键功能、当前曲目、当前模式等信息。 由于开发板只有5个按键，按键数量有限，需要对按键实现曲目切换和音量功能的复用。我们小组设置了两种模式，切歌模式和音量模式，并定义左键为模式切换键，实现不同模式的选择和按键的复用。 拓展功能： 基本思路是通过定时器中断来产生一定频率的50%空占比的脉宽调制波，用此脉宽调制波激励扬声器，从而使扬声器发出一定频率的声音。 所以只要将不同按键的中断子程序设置为对定时器进行不同数据的配置，即可实现不同按键与不同扬声器发生频率的对应。 然后使一个按键的按下与松开均进入中断，且分别实现开启（扬声器发声）与关闭（扬声器不发声）定时器的功能，从而使课题的附加功能表现地更自然。 三、硬件配置 基础功能： （1）SD卡：存储音频数据
《嵌入式系统》设计报告学生姓名 Adao （学号） 所在学院数学与计算机学院 所在班级计科1141 指导教师 成绩
目录 1.课程设计目的 (2) 2.系统分析与设计 (2) 3.系统结构图 (2) 4.实现过程 (3) 5.实验效果 (5) 6.代码分析 (6) 7.系统测试出现的问题和解决的方案 (7) 8.系统优缺点 (7) 9.心得体会 (8) 参考文献 (8)
双按键控制流水灯系统开发 1.课程设计目的： 本次课程设计目的主要是对之前所学习的STM32的某个实验进行更深入的学习与了解，弄懂引脚，端口等相关的配置，对实验原理和具体实现有一定的理解，能做到自己通过原理图和使用库函数等把功能实现出来。我选择的是EXTI-外部中断实验并加以整合，具有一定实用功能的系统，可以对外提供服务。 2.系统分析与设计： 本课程设计所定义的系统主要功能为，通过两个按键KEY1(PA0)、KEY2(PC13)可以实现对流水灯进行同步控制，即一个开关控制产生的灯的状态可以被另一个开关去改变，按键控制需要对两个按键的端口，引脚等进行相关配置，并在两个引脚的中断服务程序中完成对流水灯状态同步控制的操作。本还想通过使用SysTick（系统滴答定时器）功能对流水灯进行精确定时，但由于时间比较匆促，最终没有实现。 3.系统结构图： 图3-1
4.实现过程： 1、GPIO的输入模式有上拉输入模式、下拉输入模式、浮空输入模式和模拟输入模式。GPIO 中的每个引脚可以通过配置端口配置寄存器来配置它的模式。每个引脚的模式由寄存器的4个位控制。 上拉/下拉输入模式：1000 浮空输入模式：0100 模拟输入模式：0000 2、STM32的所有GPIO都可以用作外部中断源的输入端。STM32的中断由中断控制器NVIC 处理。STM32的中断向量具有两个属性，一个为抢占属性，另一个为响应属性，其属性编号越小，表面它的优先级别越高。抢占属性会出现嵌套中断。 3、编写NVIC_Configuration()函数配置NVIC控制器的函数。 static void NVIC_Configuration(uint8_t IRQ) { NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //将NVIC中断优先级分组设置为第1组 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1); /* 配置中断源 */ NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = IRQ;//设置中断线 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;//设置抢占优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;//设置响应优先级 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //对NVIC中断控制器进行初始化 } 4、调用GPIO_EXTILineConfig()函数把GPIOA、Pin0和GDIOC、PIN13设置为EXTI输入线。 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GPIO_PinSource13); 5、填写EXTI的初始化结构体，然后调用EXTI_Init()把EXTI初始化结构体的参数写入寄存器。编写EXTI_PA0_Config()函数完成各种需要的初始化。 void EXTI_Pxy_Config(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; /* config the extiline clock and AFIO clock */