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第一章 嵌入式应用技术概述

《 嵌入式应用技术基础教程 》 课件. 第一章 嵌入式应用技术概述. 主要内容 嵌入式系统的基本含义 单片机发展概况 MCU 发展新特点及选型原则 如何学习嵌入式应用技术 嵌入式产品的一般构成与开发方法. 《 嵌入式应用技术基础教程 》 课件. 1.1 嵌入式系统的基本含义. 1.1.1 嵌入式系统与单片机 （ 1 ）嵌入式系统的由来 计算机产生： 因科学家需要一个高速的计算工具而产生。 计算机应用领域的发展： 数字计算→逻辑运算与推理→信息处理 → 通信→工业控制 →家用电器 ……

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第一章 嵌入式应用技术概述

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Presentation Transcript

  1. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 第一章 嵌入式应用技术概述 主要内容 • 嵌入式系统的基本含义 • 单片机发展概况 • MCU发展新特点及选型原则 • 如何学习嵌入式应用技术 • 嵌入式产品的一般构成与开发方法

  2. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.1 嵌入式系统的基本含义 1.1.1 嵌入式系统与单片机 （1）嵌入式系统的由来 计算机产生：因科学家需要一个高速的计算工具而产生。 计算机应用领域的发展：数字计算→逻辑运算与推理→信息处理 →通信→工业控制 →家用电器…… 嵌入式系统（Embedded System）含义：面向测控对象，嵌入到实际应用系统中，实现嵌入式应用的计算机称之为嵌入式计算机系统，简称嵌入式系统。 1.1 嵌入式系统的基本含义

  3. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 （2）单片机的含义 单片机（Microcontroller Unit，MCU）是单片微型计算机的简称，也称之为微控制器或嵌入式计算机(Embedded computer)，即在一块芯片上集成了中央处理单元(CPU)、存储器(RAM/ROM等)、定时器/计数器及多种输入输出(I/O)接口的比较完整的数字处理系统。 1.1 嵌入式系统的基本含义

  4. CPU 工作支撑模块 RAM Flash存储器 MCU内部总线（控制总线、数据总线、地址总线） …… 一个典型的MCU内部框图 A/D转换接口 定时器接口 串行通信接口 其他I/O模块 《嵌入式应用技术基础教程》课件 目前典型的MCU内部框图 1.1 嵌入式系统的基本含义

  5. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 （3）单片机与嵌入式系统的关系 • 嵌入式系统通常有4种： ①工控机； ②通用CPU模块； ③嵌入式微处理器（Embedded Processor）； ④嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller，即单片机，简称MCU），它是最典型的、最广泛的嵌入式系统。 1.1 嵌入式系统的基本含义

  6. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.1.2 单片机的主要应用领域 • 工业与农业方面 • 仪器仪表与电讯方面 • 日常生活用品方面 • 导航控制与数据处理方面 • 汽车控制方面 返回 1.1 嵌入式系统的基本含义

  7. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.2 单片机发展概况 1.2.1 单片机的发展简史 Intel公司:1971年首次宣布4004的4位微处理器；1980年推出MCS-51；1983年推出MCS-96系列16位单片机。 Motorola公司:1974年开始推出MC6800微处理器；1979年开始生产单片机MC6801，在1983年前后发展成为较高性能的M68HC05系列；2000年前后推出了M68HC08系列单片机；2004年(2004年6月Motorola更名为Freescale半导体公司)推出增强型8位单片机HCS08系列，使8位单片机的品种更加丰富。同时，其8位MCU、16位MCU、32位MCU并行发展，增加了市场份额，也方便了用户的选型。 其他公司:德州仪器，三菱、日立、飞利浦、韩国LG等也开发了性能优越的单片机。各类单片机不断出现，据统计，至今已达500多种。 1.2 单片机发展概况

  8. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.2.2 单片机在我国的应用简况 单片机在我国的应用始于上世纪70年代末，80年代各理工科院校陆续开设了有关应用课程，使其得以较广泛的应用 。80末至90年代初，巴黎统筹委员会限制向中国出口单片机，而Intel公司通过香港转口使其产品几乎独占了中国的单片机市场 。1990年9月巴黎统筹委员会解除对中国的贸易禁令后，各公司的单片机纷纷进入中国，单片机应用的开发呈多样性。 目前，Freescale公司正在我国组织推广新一代HC08系列单片机及增强型HCS08系列单片机，相信会对我国的单片机应用产生积极的影响。可以预见，HC08及HCS08系列单片机将在我国得到广泛的应用。 返回 1.2 单片机发展概况

  9. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.3 MCU发展新特点及选型原则 1.3.1MCU发展的新特点 • 价格更低：每片几十元的MCU，其内部资源已经相当丰富。 • 使用更加方便 ：内部含有EPROM或ROM，不需要外部扩展总线；有的MCU内部甚至固化了晶振电路。 • 功耗更低 ：有等待状态、睡眠状态、关闭状态等。 • 低电压型：工作电压只要2.7V ，甚至1.8V。 • Flash型 ：具有闪速存储器(Flash Memory)，实现大规模电擦除。 1.3 MCU发展新特点及选型原则

  10. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.3.2 MCU的选型原则 （1）了解MCU对应用系统的适用性 MCU是否含有所需的I/O端口数目 MCU是否含有所需的外围端口部件 MCU的CPU是否有合适的吞吐量 MCU的极限性能是否满足要求 1.3 MCU发展新特点及选型原则

  11. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.3.2 MCU的选型原则 （2）了解MCU的可购买性 MCU是否可直接购买到 MCU是否有足够的供应量 MCU是否仍然在生产之中 MCU是否在改进之中 1.3 MCU发展新特点及选型原则

  12. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.3.2 MCU的选型原则 （3）了解MCU的可开发性 编译软件 程序写入工具 调试工具 技术支持 语言体系与熟悉程度 MCU制造商的历史 返回 1.3 MCU发展新特点及选型原则

  13. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.4 如何学习嵌入式应用技术 • 首先，明确学习嵌入式应用技术的目的； • 其次，选择入门的机型； • 第三，了解MCU基本性能，记忆MCU指令系统关键字； • 第四，勤于实践； • 第五，注意软件与硬件的结合。 • 第六，紧密结合输入输出接口的学习。 返回 1.4 如何学习嵌入式应用技术

  14. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.5 嵌入式产品的一般构成与开发方法 1.5.1 嵌入式产品的一般构成 一个以MCU为核心的比较复杂嵌入式产品或实际嵌入式应用系统，包含模拟量的输入、模拟量的输出，开关量的输入、开关量的输出及数据通信的部分。 1.5 嵌入式产品的一般构成与开发方法

  15. MCU D/A 转 换 接 口 A/D 转 换 接 口 放大器： 将微弱电信号放大成MCU可接受的电信号 传感器： 将实际物理信号转换为微弱电信号 模拟量驱动机构： 将MCU送出的信号放大 开关量驱动机构： 将MCU送出的信号放大 开关量执行机构 模拟量执行机构 实际模拟信号 将实际开关信号转换成MCU可接受的电信号 实际开关信号 I/0接口 其他输出信号 通信信号 匹配电路 其他 通信设备 其他输入信号 MCU工作 支撑电路 通信接口 图1-2一个典型的嵌入式应用系统框图 《嵌入式应用技术基础教程》课件 嵌入式应用系统框图 1.5 嵌入式产品的一般构成与开发方法

  16. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.5.2 嵌入式产品的一般开发方法 嵌入式产品的开发应遵循软件工程的原则： （1）建立目录 做任何一个项目，首先要在计算机硬盘上建立一个独立的文件夹，并在这个独立的文件夹下，建立“文档”、“硬件设计”、“软件设计”、“实验过程”等下一级文件夹，必要时还要建立一些以日期命名的文件夹，随着工作的进展安排在相应的文件夹下。总之，要清晰、合理地放置您的工作资料。 （2）需求与功能分析 1.5 嵌入式产品的一般构成与开发方法

  17. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 1.5.2 嵌入式产品的一般开发方法 （3）设计阶段 输入分析 →输出分析 → 选择评估系统并对与MCU相关的硬件进行初步评估 → 设计并制作硬件系统 → 进行硬件系统的模块测试 → 软件系统设计 → 系统测试 → 进一步工作 （接收用户信息反馈、完善、文档分类整理等 ）。 返回 1.5 嵌入式产品的一般构成与开发方法

  18. 《嵌入式应用技术基础教程》课件 本章小结 本章介绍嵌入式系统及单片机的基本概念、发展历史；单片机的应用领域、发展特点及选型原则；嵌入式产品的一般构成及开发方法；还对如何学习嵌入式应用技术提出了建议。理解嵌入式系统与单片机的基本概念和发展脉络是学习嵌入式应用技术的第一课。特别是对单片机的一般组成、嵌入式系统与单片机的关系的理解有助于认识嵌入式系统。同时，重点理解嵌入式产品的一般构成与开发方法，为有目的地学习提供入门导引。 返回

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