嵌入式系统在汽车中的应用

科信学院结课报告

二○一六年11 月27 日

1.绪论

本学期新加入了嵌入式系统这门课程，在刚接触这门课程时就觉得这门课程与单片机十分相似，感觉和单片机差不多。从20世纪七十年代单片机的出现到各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。

嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：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、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

本学期新加入了嵌入式系统这门课程，在刚接触这门课程时就觉得这门课程与单片机十分相似，感觉和单片机差不多。从20世纪七十年代单片机的出现到各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。

嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上“系统”的概念。随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡，嵌入式系统利用自身积累的底蕴经验，重视和把握这个机会，想办法在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合，扩展物联和感知的支持能力，发掘某种领域物联网应用。作为物联网重要技术组成的嵌入式系统，嵌入式系统的视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。

嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会（ U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。[1]

嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：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、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为“固件”。

随着人们生活水平的日益提高和汽车技术的不断发展,汽车逐渐进入千家万户,中国各大城市的汽车保有量快速增加.近年来,全国经济发展驶入快车道,道路运输网络逐步完善,居民消费层次不断提升,全国“机动化”浪潮持续向前推进,驾车新手增多无疑增加了许多交通隐患. 嵌入式在汽车中的应用:

1:智能温度调控

2:电喷燃油系统控制

3:ABS 智能防侧滑失控系统控制

4:车内娱乐系统

5:智能雷达限速<与前后车保持距离,防止追尾!>

6:智能导航

7:智能驾驶<疲劳驾驶状态提醒,及酒后开车自动熄火,人工智能自动驾驶技术还在探索中....>

8:整车状态自检:胎压,制动系统,动力系统,及液压防震系统等!

随着汽车数量和驾车新手的急剧增加,交通事故、汽车盗抢也成为一个较为严峻的社会问题.虽然智能系统在各类汽车上的应用从某种程度上解决了汽车的安全问题,但一方面,汽车数量和驾车新手的增加,造成世界各类交通事故层出不全,死亡人

数逐年上涨.另一方面,随着盗贼手段的不断提高,大多的报警器容易迅速被破坏.一般的汽车报警的方式多为灯光闪烁或喇叭鸣响,报警车主不一定能得知.另外,盗贼弄坏报警器,偷走汽车后,外观稍加改动,汽车就很难被追踪到了.为了解决这些问题,我们常常利用ABS智能防侧滑失控系统、智能雷达限速系统、智能驾驶系统、整车状态自检控制系统、GPS等智能控制方式保护并跟踪汽车,在出现紧急情况时,可利用智能控制系统自动保护控制,防止事故发生或降低事故的等级,利用GSM短信模块随时向车主或公安部门发送汽车的GPS定位信息,加快破案速度。

随着全球环境和能源问题的日益严重，对于无污染新能源电动汽车的开发显得格外令人瞩目。由于传统的燃油汽车存在的种种弊端，无污染、零排放、效率高的电动汽车被誉为二十一世纪改变人类生活的十大高科技之首。燃料电池汽车整车控制器是燃料电池汽车的控制核心，直接影响到汽车的安全和运行性能。整车控制技术也随着电子技术、智能控制技术的发展而发展。而近年来嵌入式系统的普及为我们提供了新的解决思路，以往无操作系统的控制系统已经不能满足控制系统的高可靠性、高实时性的要求。采用高性能的微处理器英飞凌XC164CS，并引入嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ，对整车控制技术的发展具有重要的现实意义。本文对整车控制器的技术现状和技术发展趋势进行了分析，并提出了基于嵌入式系统的智能整车控制器的解决方案。对嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的内核结构进行了研究，深入研究了μC/OS-Ⅱ的任务管理、内存管理、中断管理以及任务间的同步和通信管理。并对其在微处理器上移植进行了研究，在英飞凌XC164CS微控制器中引入了嵌入式操作系统。对整车控制硬件系统进行了研究和设计，在此基础上进行驱动控制和能量管理软件开发。结合燃料电池电动汽车整车控制，本文对整车控制操纵控制策略、能量配比控制策略进行了研究，引入模糊控制思想，成功开发了适合于燃料电池电动车的整车控制系统。基于嵌入式操作系统内核μC/OS-Ⅱ，使得软件系统的开发模块化，可靠性得到了提高，同时软件可移植性好。方案中所采用的技术比较成熟，切实可行。

为了提高车载导航系统的功能，针对嵌入式系统的特点，在分析了车载导航系统及嵌入式技术的基础上，指出嵌入式操作系统是开发车载导航系统的首选途径，对嵌入式技术在车载导航系统中应用的关键技术进行了研究。得出使用嵌入式操作系统是开发车载导航系统最佳途径，并且介绍了嵌入式操作系统在车载导肮系统中的相关技术和要领。

车载导航系统应用

GPS车辆应用系统一般分为两大类：车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同，一种是用于车辆的防盗，一种则是用于车辆的自主导航。由于“只接受，不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点，所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪，提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号，配合电子地图数据，适时掌握自己的方位与目的地，自主导航的模式不收取任何使用费用，用户可以根

据自己的需要有选择的购买地图数据。

车辆导航系统中的GPS定位

车辆导航系统主要由控制单元

(CPU ),显示单元、GPS 接收单元组成。GPS 系统有24 颗GPS 卫星分布在空间6 个近地轨道面上。如果地面接收机同时收到4颗以上的卫星信号就能根据卫星的精确位置及发送信号的时刻通过计算便可求出接收机的三维位置三维方向以及运动速度和时间信息并送给控制单元。控制单元对这些信息进行处理把处理后的位置坐标与存储在

CD-ROM中的电子地图信息相匹配，便可确定汽车在电子地图中的准确位置送显示单元显示帮助驾驶确定车辆的方位实现导航。同时还可实现路线推荐查询位置等多种功

能。

车载导航系统应用

地理信息系统(GIS)是一种利用计算机对有关地理、空间位置的数据信息进行存储、处理、查询和显示的计算机支持系统。GIS条件下的地图数据库为车辆定位导航系统提供了一个存放导航信息的可视化载体。它将某些区域的地图资料信息存储在大容量的存储设备中根据实际需要自动调出来显示并可进行查询、平移、缩放等操作，这样就为车辆导航系统提供了车辆位置的直观、清晰的显示，有利于提高导航系统的性能。同时可以扩展功能，实现相关信息的查询并通过文字或图像的方式显示在显示屏上。

嵌入式系统在导航系统中的应用

车载终端是智能交通系统中关键的一环，车辆的所有信息都必须通过车载终端得到，而且车载终端还必须具备一定的处理能力，以便能够对搜集到的信息进行必要的处理，最后车载终端要能够接收并处理监控中心发出的命令。基于对车载信息终端的以上需求, 我们得出了车载信息终端必须具备的功能:(1) 对车辆位置信息进行采集，采集的方法可以使用GPS，惯性导航设备(IMU)等。(2) 对位置信息数据能够进行必要的处理。(3) 必须具备可靠的通信能力。(4) 终端要具备一定的通用性。(5) 在高端应用场合，需要能够支持显示功能，如LCD

显示屏等。(6) 要实现上述的功能就必须要求终端上运行多个任务，

只有运行操作系统才能支持多个任务的同时运行。总结以上功能需求可以得出下述结论，车载终端必须是:适应大容量、大范围要求具备全天候工作能力;定位精度尽可能高;具备高可靠性、准实时的通信能力;具备丰富的接口;具备强大的信息处理能力; 低成本;能够迅速实现产业化。所以，车载导航因其特殊的应用场合，决定了它的实现只能采用嵌入式系统。只有嵌入式系统能满足车载台的高移动性，极低功耗，轻便性，以及某些场合的隐蔽性要求。

在嵌入式系统的开发中，嵌入式软件是实现各种系统功能的关键。不同应用对嵌入式软件系统有不同的要求，嵌入式系统中的软件，一般都固化在只读存储器中，而不是以磁盘为载体，可以随意更换，所以嵌入式系统的应用软件生命周期也和嵌入式产品一样长。通常，应用系统对嵌入式软件的基本要求是体积小、执行速度快、具有较好的可裁剪性和可移植性。随着嵌入式系统的发展和应用的多样性，对嵌入式软件的要求也发生了以下变化：（1）需要操作系统的支持嵌入式系统覆盖面很广，从很简单到复杂度很高的系统都有，这主要是由具体应用要求决定的。简单的嵌入式系统根本没有操作系统，而只是一个控制循环。但是，当系统变得越来越复杂时，就需要一个嵌入式操作系统来支持，否则，应用软件就会变得过于复杂，使开发难度过大，安全性和可靠性都难于保证。（2）支持多任务并具有实时性在多任务嵌入式系统中，合理的任务调度必不可少，单纯通过提高处理器速度是无法达到目的，这样就要求嵌入式系统的软件必须具有多任务调度能力。现在，多任务实时操作系统在这一领域的地位显得越来越重要。（3）强大的联网功能大部分传统的嵌入式操作系统都是孤立的，但在网络日益重要的今天，越来越多的嵌入式系统有了联网的要求。嵌入式系统与各种网络相连，尤其是与因特网的连接，给系统提出了很多新的要求，系统需要支持

TCP／IP 协议和相关实用程序，并且需要处理安全认证和访问控制问题。这些要求

使系统变得更加复杂，需要更多的计算资源。这时就需要具有网络功能的嵌入式操作系统的支持。

在选择操作系统时需要考虑到操作系统的目标和功能。

（1）目标

方便：操作系统要能够使计算机更易于使用；有效：操作系统允许以更有效的方式使用计算机系统资源；扩展的能力：在构造操作系统时应该允许在不妨碍服务的前提有

效地开发、测试和引进新的系统功能。

（2）功能

操作系统是用户和计算机的接口：能够提供程序开发、程序接口。嵌入式开发GPS 车载导航定位系统两个关键技术：

（1）车载嵌入式系统和GPS 信号处理系统USB 接口连接GPS 信号处理系统要同车载嵌入式系统进行通讯必须定义设备，以便主机识别外围设备同时按照USB 协议实现外部设备和主机的通讯，传送给主机所需要的GPS 数据。

(2) 车载嵌入式系统还要开发地理信息数据库

实现电子地图的显示实时显示汽车的实际位置，并可以进行位置查询。

计算机技术及信息技术日新月异的发展，使嵌入式导航系统的研制和应用需要的各种设备和相关技术日渐成熟和完善。各种掌上电脑产品的推出，实时嵌入式操作RTOS 的频频出现，微型嵌入式技术、卫星定位技术、无线通信、卫星通信技术的日趋成熟并进入实用化阶段，使嵌入式GIS的设计与实用化所要求的设备几关键技术已经得到了解决。相信在不就的将来，此系统必然能够利用现有的道路设施，更有效的减少交通拥挤，加强车辆的集中管理和调度，为驾驶员提供足够的交通、公安、娱乐等信息，实现人、车、路的密切结合和和谐统一，将极大地提高交通运输效率，保障交通安全，增强行车的舒适性，改善环保质量，提高能源的利用率。

嵌入式系统及应用 实验大纲

《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

嵌入式系统原理与应用技术

1.嵌入式系统的定义：一般都认为嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功能有严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的特征：（1）通常是面向特定应用的。具有功耗低、体积小和集成度高等特点。（2）硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能满足功能、可靠性和功耗的苛刻要求。（3）实时系统操作支持。（4）嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也同步进行。（5）为了提高运行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片中。 3.ARM嵌入式微系统的应用：工业控制、网络系统、成像和安全产品、无线通信、消费类电子产品。 4.ARM嵌入式微处理器的特点：（1）体积小、低功耗、低成本、高性能。（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，兼容8位/16位器件。（3）使用单周期指令，指令简洁规整。（4）大量使用寄存器，大多数数据都在寄存器中完成，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。（5）寻址方式简单灵活，执行效率高。（6）固定长度的指令格式。 5.嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、用户软件构成。 2.哈佛体系结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间。 3.嵌入式处理器主要有四种嵌入式微处理器（EMPU）、嵌入式微控制器（MCU）、嵌入式数字信号处理器（DSP）、嵌入式片上系统（SoC) 4.ARM7采用3级流水线结构，采用冯·诺依曼体系结构；ARM9采用5级流水线结构，采用哈佛体系结构。 5.ARM处理器共有37个32bit寄存器，包括31个通用寄存器和6个状

(完整word版)嵌入式系统设计与应用

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

《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲.

《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

嵌入式系统及应用试题

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。（）

嵌入式系统发展与应用

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

基于AutoSAR的汽车电子控制系统嵌入式软件开发

基于AutoSAR的汽车电子控制系统嵌入式软件开发 【摘要】汽车电子控制系统的复杂化以及硬件配置的多样性，嵌入式软件的兼容性与可靠性开发成为汽车行业普遍关注的问题。AUTOSAR体系标准对汽车相关系统的开发构建了标准化模型，在实际应用中仍处于不断研发与改进阶段，文章结合AUTOSAR的架构特点，来分析其在嵌入式软件开发中的应用。 【关键词】AutoSAR;汽车电子控制系统;嵌入式软件;开发 一、引言 目前，汽车研发与生产所利用现代硬件与软件整合技术越来越多，整天电子控制系统对嵌入式软件的依赖度越来越高。由于汽车电子硬件系统的多样性，ECU软件的开发收到硬件配置的制约，相关约束条件的更新都会导致程序的重新编写和调试。因此，如有一套统一标准规范的行业体系来规范ETU的相关联系开发。AUTOSAR体系结构是现阶段正被内外广泛采用的标准软件框架，其独立于汽车物理硬件的软件开发标准，为汽车电子产品之间的通用提供了可行性。 二、AUTOSAR的涵义以及在嵌入式软件开发中发挥的作用 1.AUTOSAR简介 AUTOSAR是由全球汽车生产行业所共同制定的开发性的系统框架标准。其实现的主要功能包括规范ECU开放式嵌入软件结构，定义统一的软件模块接口等多个方面。AUTSAR为分布式系统控制软件开发开辟的新的方法，此方法以基于模型和分布式系统描述开始，最终实现代码的自动生成以及可重复性程序调试。同时，AUTOSAR也定义了相关的硬件平台标准。 2.作用性 （1）AUTOSAR所制定软件模型规范，很大程度上简化了各个ECU的开发流程，实现了软件和硬件模块的部分通用性，设计层面的可交流性缩短了产品的研发周期，提高了汽车控制系统嵌入式软件的可靠性，有效的降低了研发和整车成本，为汽车生产厂商提供了更高的经济效益。 （2）AUTOSAR体系所体现的可靠性： ①有效控制错误事件的扩散。 ②一旦发生故障，能及时的实现对其他系统的隔离保护。 ③对关键数据的可靠性保护。

《嵌入式系统与应用》期末考试题A卷

《嵌入式系统与应用》期末考试题A卷 班级：学号：姓名： 一、名词解释：（每题5分） 1、什么是嵌入式系统 答：嵌入试系统以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于对应用系统的功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。 2、Samba服务器及其功能 答：samba是在Linux/UNIX系统上实现SMB协议的一个免费软件，以实现文件共享和打印机服务共享，工作原理与windows的网上邻居很类似。 3、vi有哪3种工作模式，之间如何切换，其作用分别是什么？答：1.命令行模式：用户在用vi编辑文件时，最初进入的为一般模式。在该模式中可以通过上下移动光标进行“删除字符”或整行删除“等操作，也可以进行”复制“，“粘贴”等操作，但无法编辑文字。 2.插入模式：在该模式下，用户才能进行文字编辑输入，用户可按ESC键回到命令行模式。 3.底行模式：在该模式下，光标位于屏幕的底行。用户可以进行文件保存或退出操作，也可以设置编辑环境，如何找字符串，列出行号等。 4、ARM11的两种工作状态分别是什么？

答：第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM 指令。 第二种为THUMB状态，此时处理器执行16位的半字符对齐THUMB指令。 二、ARM指令注释：（每题10分） 1、逐行注释并用C语言代码实现以下指令的功能： CMP R0，R1 ；比较指令R0减去R1 ADDHI R0，R0，#1 ；加法指令 ADDLS R1，R1，#1 ；加法指令 C语言代码： 2、逐行注释并用C语言代码实现以下指令的功能： CMP R0，#10 ；比较R0是否为10 CMPNE R1，#20 ；若不为10，比较R1是否为20，如果R0=0，跳过下面这两句 ADDNE R0，R0，R1 ；若R0不为10且R1为1，执行R2=R0+R1，否则继续往下执行 C语言代码：

嵌入式系统及应用

嵌入式系统及应用习题 第一章操作系统概述 1.什么是嵌入式系统？ 2.简述嵌入式系统的发展过程。 3.嵌入式系统有哪些特点？ 4.嵌入式系统的应用领域有哪些？ 5.举出几个嵌入式系统应用的例子，通过查资料和独立思考，说明这些嵌入式系统产品主要由哪几部分组成，每个组成部分完成什么功能。（提示：数码相机、办公类产品、工业控制类产品的例子等。） 6.通过查阅资料，你认为嵌入式系统的发展趋势如何？ 第二章嵌入式系统基础知识 1.从硬件系统来看，嵌入式系统由哪些部分组成？ 2.从软件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成？ 3.嵌入式处理器的按体系结构分哪几类？ 4.半导体存储器分为哪几种？说明它们的特点及用途。 5. 嵌入式软件体系结构有哪几种类型，优缺点如何？ 6. 嵌入式系统产品开发一般包括哪几个阶段？每一个阶段的主要工作有哪些？ 7.嵌入式系统主要由软件和硬件两大部分组成，其中有的功能可以用软件实现，又可以用硬件实现，那么软件和硬件的划分一般有哪些原则？举出几个同一个功能既可以用软件实现，又可以用硬件实现的例子。 大作业1： 选择一个嵌入式系统产品（如手机、PDA、工业控制产品、智能家用电器等），利用本章学过的知识，假设你是系统的总设计师，那么你认为应该如何运作这个产品的开发，直到把产品从实验室推向市场。 提示：题目较大，嵌入式系统开发包括需求分析、设计、实现、测试等方面。在实现方面，不必把产品开发出来（即不必设计电路图，不必编写程序代码，只需概括地写出软件硬件需要完成的工作即可）。 第三章嵌入式系统平台构建 1.嵌入式系统的硬件有哪几个组成部件？ 2.通用处理器与嵌入式处理器有哪些相同和不同的地方？ 3.常用的嵌入式处理器、控制器、数字信号处理器有哪些？各自有什么特点，通常适用于哪些方面的应用？除了书上介绍的嵌入式处理器之外，你还能提供哪些嵌入式处理器（型号和制造商）？ 4.设计嵌入式系统时，.选择嵌入式处理器需要考虑哪些因素？ 5.嵌入式操作系统有哪些特点，怎样选择嵌入式操作系统？ 6. 举例说明ARM处理器和ucos操作系统的应用。 7. 说明S3C44B0X存储空间的分配。 第四章 ARM嵌入式微处理器体系结构 1. ARM处理器的特点有哪些？ 2. 简述ARM处理器的工作状态。 3. 简述ARM处理器的7种运行模式。

嵌入式系统在汽车电子领域的技术现状和发展趋势[1].doc

姓名:尚文明学号：201021020144 嵌入式系统在汽车电子领域的技术现状和发展趋势 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。它一般由微处理器、外围硬件设备、操作系统及应用程序等四个部分组成，用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式系统作为一个热门领域，涵盖了微电子技术、控制技术、通信技术、计算机软件和硬件等多项技术领域的应用。 一：目前嵌入式在我国汽车电子上的应用 嵌入式系统的应用覆盖航空航天、轨道交通、汽车电子、消费电子、网络通讯、数字家电、工业控制、仪器仪表、智能IC卡、国防以及军事等众多领域。相比其它应用领域，汽车电子市场规模大、发展快。2006年，我国汽车电子销售额868亿元，增幅达40%，到2011年将达到2400亿元，成为国内增长最迅速的产业之一。此外，电子产品在整车价值中的比例也逐年提高，从1997年的20%提升到2010年的35%。中国的汽车工业作为国家的支柱产业发展前景非常广阔，2009年汽车产量达到1,273.7万辆，2010、2011年将持续保持增长，预计增长率在19%至20%之间。2009年中国已经成为世界第一汽车生产大国，同时中国汽车消费量占全球总消费量比例已达12%，在2015年左右国内汽车销售也有望超过美国，成为第一大汽车消费市场。到2020年，中国本土汽车产量将达到2000万辆左右，其中两成产品将进入国际市场。 我国汽车工业的飞速发展为汽车电子的嵌入式系统应用带来了良好商机，同时也带来了新的机遇和挑战。 二：汽车嵌入式soc系统 众所周知嵌入式系统有体积小、低功耗、集成度高、子系统间能通信融合的优点，这就决定了它非常适合应用于汽车工业领域，另外随着汽车技术的发展以及微处理器技术的不断进步,就使得嵌入式系统在汽车电子技术中得到了广泛应用。目前,从车身控制、底盘控制、

《道路车辆用嵌入式软件开发指南》

《道路车辆用嵌入式软件开发指南》 征求意见稿编制说明 2010年7月9日

目录 1. 任务来源 (3) 2. 编制背景 (3) 3. 编制原则 (3) 4. 编制过程 (4) 5. 有关技术问题说明 (4) 5.1 与英文版标准的异同 (4) 5.2 其他说明 (5) 6. 有关会议 (5) 附录相关修改意见 (6)

任务来源 根据国家标准化管理委员会下达的2008年第二批国家标准制修订计划安排,国家标准《道路车辆用嵌入式软件开发指南》由中国电子技术标准化研究所、上海计算机软件开发中心、中国汽车技术研究中心等单位组成的工作组负责起草,其项目计划代号为20080144-T-303。 1.编制背景 随着汽车电子技术的飞速发展，现代车辆上的电子控制装置和电子执行装置也越来越多。从动力系统、底盘、车身到电子零部件的自动控制均融入了通信、半导体芯片、计算机控制、软件等电子信息技术，各种汽车电子设备因此产生。特别是汽车的网络化、多媒体和智能化发展趋势，使汽车电子技术进一步渗透到汽车制造。汽车电子部件的功能依赖于嵌入式系统软件来实现，保证汽车电子软件的质量成为一项非常重要的工作。本标准的制定将对汽车电子软件产品的开发和应用起到规范作用。面对愈演愈烈的车辆电子技术的国际竞争，我国的生产制造商开展汽车电子软件技术规范化研发是占有汽车电子市场的重要途径。 2.编制原则 本标准非等效采用国际标准ISO/TR15497:2000《道路车辆车用软件开发指南》。基于国情及车用软件行业的情况对于国际标准的结构、内容、引用文件等进行了删改，并在消化理解国际标准的基础上，形成国家标准草案。 修改及删除的依据主要有以下几点： 完整性 完整性等级参考了GB/T 20438:2006 《道路车辆功能安全》，在翻译的过程中，工作组认为对完整性的理解对整个车用软件开发过程比较重要，因此为了方便理解，将完整性单独形成一章。 软件生存周期 标准中形成的车用软件生存周期未必涵盖我国软件行业的生存周期的概念，因此考虑国内软件行业情况，补充加入《GB/T 8566-2007 信息技术软件生存周期过程》。 文档编制规范

汽车电子嵌入式技术.doc

汽车电子嵌入式技术 1．车控电子产品的系统平台－OSEK/VDX OSEK/VDX规范从实时操作系统（Real-Time Operating System, RTOS）、软件接口、通讯和网络管 理等方面对汽车的电子控制软件开发平台作了较为全面的定义与规定。将Open Systems and the Corresponding Interfaces For Automotive Electronics规范简称为OSEK规范。 兼容OSEK/VDX规范的操作系统应用架构 OSEK/VDX标准包括以下四部分：OSEK/VDX操作系统规范（OSEK Operating System，OSEK OS）, OSEK/VDX 通讯规范（OSEK Communication，OSEK COM）, OSEK/VDX 网络管理规范（OSEK Network Management，OSEK NM）以及OSEK/VDX实现语言（OSEK Implementation Language，OSEK OIL）。采用符合OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统可以提高产品代码的复用率、降低开发成本、缩短产品开发周期。使用兼容OSEK/VDX标准的嵌入式实时操作系统的应用架构如下图所示。 2．OSEK/VDX任务管理 OSEK/VDX将任务分为基本任务和扩展任务。基本任务具有3种状态：运行状态、就绪状态、挂起状态；扩展任务比基本任务增加一个等待状态。基本任务只在开始和结束时才有同步点。扩展任务运行时可 能进入等待状态，因此不仅在开始和结束有同步点，而且运行过程中可能有多个同步点。下图所示的是扩 展任务与基本任务的状态转化图。 OSEK OS规范规定的任务类型 3。OSEK实现语言规范

浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景

浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景 （检测技术与自动化装置卜庆贵2010080111） 1嵌入式系统的定义与特点 1.1定义 嵌入式系统(Embedded System)，就是功能比通用计算机专门化，具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的，合适的运算速度，高可靠性和较低比较成本的专门计算机系统。 英国电机工程师协会的定义为：嵌入式系统为控制、监视或辅助设备，机器甚至工厂运作的装置。它具备了下列特性：通常执行特定功能；以微电脑与周边构成核心，严格的时序与稳定度的要求。全自动操作循环。 我国定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性．成本，体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 1.2 特点 嵌入式系统的主要特点在于系统内核小、专用性强、具有高适时性和高可靠性。根据应用需求对软硬件进行裁剪，在满足用户功能的基础上，最大限度地追求系统的可靠性、成本、体积是嵌入式技术研究的目标；建立相对通用的硬件基础，根据应用需求挂接输入检测和输出控制模块，然后在其上量身定制操作系统，再开发满足具体需求的应用软件，是嵌入式应用系统开发的一般模式。

2嵌入式系统的分类 目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外，大量存在的是8位和16位的嵌人式微控制器（blCul）．嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，它与通用计算机应用不同在于：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各装置、产品和系统之间的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状．嵌人式计算机可以分成下面几类： （1）嵌入式微处理器 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中．将微处理器装配在专门设计的电路板上．只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求．嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在上作温度、抗电磁下扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 （2）嵌入式微控制器 嵌人式徽控制器义称单片机。嵌入式徽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—PROM、RAM、总线、总线逻辑、定时，计数器、看门狗、I／O、串行口、脉宽调制输出、MD、D／A、RAM、E2PROM 等各种必要功能和外故。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枝都是一样的．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。和嵌入式微处理器相比．微控制器的最大特点是单片化体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。（3）嵌入式DSP处理嚣 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

嵌入式系统在汽车中的应用

成绩 科信学院 结课报告 课程名称：嵌入式系统 报告题目：嵌入式系统在汽车中的应用学生姓名：张里 学生学号：130412526 专业班级：自动化五班 二○一六年11月27日

1.绪论 本学期新加入了嵌入式系统这门课程，在刚接触这门课程时就觉得这门课程与单片机十分相似，感觉和单片机差不多。从20世纪七十年代单片机的出现到各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。 嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：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、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

本学期新加入了嵌入式系统这门课程，在刚接触这门课程时就觉得这门课程与单片机十分相似，感觉和单片机差不多。从20世纪七十年代单片机的出现到各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上“系统”的概念。随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡，嵌入式系统利用自身积累的底蕴经验，重视和把握这个机会，想办法在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合，扩展物联和感知的支持能力，发掘某种领域物联网应用。作为物联网重要技术组成的嵌入式系统，嵌入式系统的视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。 嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会（U.K.Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。[1] 嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：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、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。 嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为“固件”。 随着人们生活水平的日益提高和汽车技术的不断发展,汽车逐渐进入千家万户,中国各大城市的汽车保有量快速增加.近年来,全国经济发展驶入快车道,道路运输网络逐步完善,居民消费层次不断提升,全国“机动化”浪潮持续向前推进,驾车新手增多无疑增加了许多交通隐患.嵌入式在汽车中的应用: 1:智能温度调控 2:电喷燃油系统控制 3:ABS智能防侧滑失控系统控制 4:车内娱乐系统 5:智能雷达限速<与前后车保持距离,防止追尾!> 6:智能导航 7:智能驾驶<疲劳驾驶状态提醒,及酒后开车自动熄火,人工智能自动驾驶技术还在探索中....> 8:整车状态自检:胎压,制动系统,动力系统,及液压防震系统等! 随着汽车数量和驾车新手的急剧增加,交通事故、汽车盗抢也成为一个较为严峻的社会问题.虽然智能系统在各类汽车上的应用从某种程度上解决了汽车的安全问题,但一方面,汽车数量和驾车新手的增加,造成世界各类交通事故层出不全,死亡人

嵌入式系统与应用课程教学大纲

《嵌入式系统与应用》课程教学大纲 课程名称：嵌入式系统与应用课程代码：ELEA2028 英文名称：The Principle & Applications of Embedded System 课程性质：专业选修课程学分/学时：2学分/36学时(18+18) 开课学期：第7学期 适用专业：电气工程及其自动化 先修课程：计算机信息技术、C语言程序设计、计算机原理及应用、单片机原理与应用 后续课程：无 开课单位：机电工程学院课程负责人：王富东 大纲执笔人：王家善大纲审核人：余雷 一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平） 课程性质：《嵌入式系统与应用》是电气工程及其自动化专业的一门专业选修课程。本课程针对电气工程及其自动化专业的特点，结合单片机原理、电子技术和电力电子技术，以实际应用为导向，培养学生运用数字控制技术解决电气领域实际工程问题的能力。 教学目标：嵌入式系统是运用单片机技术，实现对各种模拟信号和数字信号的处理，并且结合具体的电路实现对于外部设备的控制。本课程的主要内容包括：介绍嵌入式系统的基本概念，分类与定义、嵌入式系统的应用领域。在此基础上，讲述应用单片机进行若干应用系统的硬件与软件设计的方法和技巧。进一步了解和掌握嵌入式系统的设计方法与具体实现。通过相关功能模块的理论讲授和实验训练，使学生掌握具体功能程序的编写和调试的能力，并通过参数设置与频率测量系统等综合设计实验，使学生了解综合软硬件功能进行系统设计，解决实际工程问题的路径及方法。通过相关应用专题的功能讲解、技术剖析和代码演示，拓展学生的知识，了解和熟悉嵌入式系统技术在专业领域的应用情况，引导学生应用嵌入式系统技术解决与电气专业相关的具体工程问题，培养学生的工程应用能力。 本课程的具体教学目标如下： 1.理解和掌握嵌入式系统实验箱的各个组成部分、功能以及详细的电路设计，为嵌入式系统软件开发做好准备； 2.熟练掌握KEIL uvision2(或者KEIL uvision3等更高的版本)集成开发环境的使用方法，理解各种集成开发环境的参数含义和设置方法。学习和掌握使用C51语言进行应用系统开发的过程与技巧。培养学生综合设计程序框架和整体逻辑结构、解决工程实际应用中具体问题的能力； 3.熟悉单片机测量与控制技术在电气工程领域实际应用的相关知识，通过

嵌入式系统原理与应用

嵌入式系统原理与应用 实验报告 班级： 学号： 姓名： 实验一Linux shell基本命令的使用 一、实验目的和要求 a)掌握用户系统常用命令。 b)掌握文件目录常用命令。 c)掌握压缩打包常用命令。 d)掌握网络相关命令。

二、实验内容和原理 a)登录系统，查看系统相关信息； b)查询和更新系统用户数据； c)创建文件目录和文件，并实现文件操作； d)打包并解压文件 e)查询系统网络状态，并设置和更新 三、实验环境 a)硬件：PC机 b)软件：LINUX操作系统、虚拟机 四、算法描述及实验步骤 a)启动系统，打开终端； b)查看系统信息，并将以下查看内容重定向添加到文件systemInfo.txt，最后清屏： 1、查看系统当前所有进程； 2、查看当前系统信息 3、查看硬盘分区情况 4、查看/etc/fstab文件 5、查看系统当前的网络地址 c)系统用户数据: 1、切换到root状态 2、创建用户（姓名拼间首字母加学号后两位，如张飞ZF01），密码是123456 3、进入新用户，并查看默认所在主目录及所有登录系统的用户 d)文件操作： 1、在当前用户的主目录下，创建文件夹Labl 2、进入Lab1文件夹，新建文件welcome.txt，写入“Hello Zhang Fei!”保存退出 3、将b步骤生成的文件SystemInfo.txt，移动到Lab1文件夹，并设置文件权限为： 文件所有者可读写，其它为只读; 并查看文件列表，权限是否设置 4、返回到当前用户的主目录 5、将Lab1文件夹打包生成tar.gz文件，并删除原文件夹 五、实验报告要求: 按实验步骤执行，在纸质实验报告上详细描述执行流程（使用命令及操作流程），并在电子版的实验报告上要求另加适当截图描述； a)启动系统，打开终端；或使用putty连接系统（如果未安装ssh，可以使用sudo apt-get install ssh)： 运行Applications→Terminal

嵌入式系统的发展概况及其发展前景

嵌入式系统的发展概况 及其发展前景 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

嵌入式系统的发展概况及其发展前景 随着信息技术的高速发展，电子产品越来越普及，这些产品的发展得益于嵌入式系统技术的快速发展，如Mp3、手机等日常用品就是嵌入式系统技术的应用。但嵌入式系统技术的应用还远不止此，在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理、网络及电子商务、航天航空、军事设备、船舶等领域都有着重要的应用。嵌入式系统技术正悄然地影响着我们的生活，给我们带来了巨大的便利。它在我们的生产、生活中有着广泛的应用，并且有着良好的发展前景。 一、嵌入式系统发展历程 嵌入式系统的发展大致经历了4个阶段： 第一阶段：单片微型计算机（SCM）阶段，即单片机时代。这一阶段的嵌入式系统硬件是单片机，软件停留在无操作系统阶段，采用汇编语言实现系统的功能。这阶段的主要特点是：系统结构和功能相对单一、处理效率低、存储容量也十分有限，几乎没有用户接口。 第二阶段：微控制器（MUC）阶段。主要的技术发展方向是：不断扩展对象系统要求的各种外围电路和接口电路，突显其对象的智能化控制能力。这一阶段主要以嵌入式微处理器为基础、以简单操作系统为核心，主要特点是硬件使用嵌入式微处理器，微处理器的种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高。 第三阶段：片上系统（SOC）。主要特点是：嵌入式系统能够运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好，操作系统的内核小，效果好。 第四阶段：以Internet为标志的嵌入式系统。嵌入式网络化主要表现在两个方面，一方面是嵌入式处理器集成了网络接口，另一方面是嵌入式设备应用于网络环境中。 二、嵌入式系统的含义 目前，嵌入式系统还没有比较权威、比较统一的定义，人们从不同的角度来理解嵌入式系统，描述嵌入式系统。 1．从应用角度：嵌入式系统被定义为以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求

汽车嵌入式SoC系统的应用与发展

汽车嵌入式SoC系统的应用与发展 摘要：介绍了作为泛计算领域重要组成部分的汽车嵌入式系统由低端到高端的发展历程和各个阶段的主要特点,详细论述了嵌入式SoC系统应用于汽车电子方面的新理论、新方法和关键技术,并对汽车嵌入式SoC系统的发展趋势进行了展望。 关键词：泛计算嵌入式系统汽车电子SoC 嵌入式系统是泛计算领域的重要组成部分,是嵌入到对象宿主体系中完成某种特定功能的专用计算机系统[1]。嵌入式系统有体积小、低功耗、集成度高、子系统间能通信融合的优点。随着汽车技术的发展以及微处理器技术的不断进步,在汽车电子技术中得到了广泛应用。目前,从车身控制、底盘控制、发动机管理、主被动安全系统到车载娱乐、信息系统都离不开嵌入式技术的支持。 1 汽车嵌入式系统发展历程 嵌入式系统诞生于微型机时代,经历了漫长的独立发展的单片机道路[2]。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。与嵌入式微处理器的发展类似,汽车嵌入式系统也可以分为三个发展阶段: 第一阶段:SCM(Single Chip Microcomputer)系统。以4位和低档8位微处理器为核心,将CPU和外围电路集成到一个芯片上,配置了外部并行总线、串行通讯接口、SFR模块和布尔指令系统。硬件结构和功能相对单一、处理效率低、存储容量小、软件结构也比较简单,不需要嵌入操作系统。这种底层的汽车SCM系统主要用于任务相对简单、数据处理量小和实时性要求不高的控制场合,如雨刷、车灯系统、仪表盘以及电动门窗等。 第二阶段:MCU(Micro Controller Unit)系统。以高档的8位和16位处理器为核心,集成了较多外部接口功能单元,如A/D转换、PWM、PCA、Watchdog、高速I/O口等,配置了芯片间的串行总线;软件结构比较复杂,程序数据量有明显增加。第二代汽车嵌入式系统能够完成简单的实时任务,目前在汽车电控系统中得到了最广泛的应用,如ABS系统、智能安全气囊、主动悬架以及发动机管理系统等。 第三阶段:SoC(System of Chips)系统。以性能极高的32位甚至64位嵌入式处理器为核心,在对海量离散时间信号要求快速处理的场合使用DSP作为协处理器。为满足汽车系统不断扩展的嵌入式应用需求,不断提高处理速度,增加存储容量与集成度。在嵌入式操作系统的支持下具有实时多任务处理能力,同时与网络的耦合更为紧密[3]。汽车SoC系统是嵌入式技术在汽车电子上的高端应用,满足了现代汽车电控系统功能不断扩展、逻辑渐趋复杂、子系统间通信频率不断提高的要求,代表着汽车电子技术的发展趋势。汽车嵌入式SoC系统主要应用在混合动力总成、底盘综合控制、汽车定位导航、车辆状态记录与监控等领域。 2 汽车嵌入式SoC系统 2.1 技术特点 汽车嵌入式SoC系统是嵌入式系统向实时多任务管理、网络耦合与通信的高端应用过渡的产物,大大提高了汽车电子系统的实时性、可靠性和智能化程度。除了具备普通嵌入式系统的共有特性之外,它还具有以下几个优点: (1)对实时多任务处理有很强的支持能力,中断响应时间1～2μs; (2)具有很强的存储区保护功能; (3)在嵌入式实时操作系统的支持下能合理进行任务调度,充分利用系统资源; (4)硬件结构和软件功能都有很强的扩展能力,系统集成度大大提高,降低了成本;