嵌入式系统及应用
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嵌入式系统及应用
实验指导书
前言
嵌入式软件开发实验内容是结合《嵌入式软件开发及应用》这门课程的核心内容所精心设计的。实验采用的是优龙公司YL—LPC2148 开发板，其核心芯片是
飞利浦LPC2148 芯片。实验内容涵盖了从基本工程的建立方法到嵌入式操作系统
的移植，从基本IAR 环境的设置到芯片主要功能模块的驱动和测试等主要知识点
和工作流程。实验设置的目的是从实际出发，让同学们将课堂上的内容学以致用;
将枯燥的书面信息跃然板上，更可以调动同学们的动手兴趣，提高学习热情。另
外，所有实验都有其实际应用价值，能为同学们今后走向工作岗位快速进入良好
的工作状态打下良好的实践基础。
嵌入式软件开发实验共分五次课，每次三学时，下面是实验安排:
实验一:IAR 环境的使用及LPC2148 存储器映射
实验二:GPIO 与频率控制
实验三:中断控制及UART 通信
实验四:LCD 控制与综合
实验五:μC/OS 移植
为了提高学生实验课的学习效率，在每次实验的指导中给出了实验的基本原理并对其关键点进行了详细的阐述，还包括相关寄存器的物理地址等信息。每次
实验课中都设置了成若干小的实验项目，并针对各个实验项目都设有思考问题，
用来帮助同学们加深认识，同时培养独立思考的能力。该门实验课软件和硬件并
重，需要有较多的知识储备，需要具有“汇编语言”、“C 语言”、“计算机组成原
理”、“操作系统”等多门课程的基础。另外，由于LPC2148 中采用
ARM7TDMI
核，所以希望同学们多阅览关于 ARM7 架构和指令集的参考资料并做好课前预习工作。
实验一IAR 环境的使用及LPC2148 存储器映射
项目1:使用IAR 集成开发环境并创建启动项目
实验原理:
IAR 公司推出的 IAR Embedded Workbench 软件包是一种专门针对嵌入式系统应用开发
的集成开发环境，其中集成了几乎所有的必须工具。利用IAR 开发环境进行嵌入式开发首先
要建立一个启动项目工程，该工程中包含了初始化 ARM 的必要汇编程序(见文件
lpc2xxx_cstartup.s79)，在这个启动项目工程基础上可通过添加文件、编写main 函数来完
成其他实验内容。调试过程中可采用RAM 和FLASH 两种方式。前者在内部RAM 中调试掉电不
保存;后者在内部FLASH 中调试代码，通过仿真器将代码下载到片上。
实验内容:创建一个启动项目
(1)创建新工程
*Project->Create New Project 创建新工程，在Tool chain 中选择ARM *右键点击工程名称选择Add->Add Group,在弹出的对话框中命名Config *在工程目录下创建Config 文件夹，将lpc2xxx_cstartup.s79、
LPC2148_flash.xcl、
LPC2148_RAM.mac 和LPC2148_RAM.xcl 各文件拷贝其中
*右键点击 Config 选择 Add->Add Files,将 Config 文件夹中的
lpc2xxx_cstartup.s7
文件加入
*Project->Options:General Options->Target 选项卡中将Device 设成NXP LPC2148
*在工程目录下新建main.c 文件并添加进工程
(2)识别调试模式
选择调试模式:
(3)调试模式设置:在Configurations 中可添加、更改调试模式。
(4)RAM 模式设置:
如果用并口下载模式，在Driver 中选择RDI，并在Category 中RDI 选项卡中输入所用
RDI 驱动路径(H-JTAG 安装目录下H-JTAG.dll 文件)。
(5)FLASH 模式设置:
Flash loader 中选择 IAR 安装目录下
\arm\config\flashloader\Philips\FlashPhilipsLPC512K.d79。
(6)输出文件设置:
实验要点:
阅读LPC2148_FLASH.mac 及LPC2148_RAM.mac 文件内容，理解两者区别。
思考:
RAM 及FLASH 两种调试模式的区别及设置方式异同点。
项目2:RAM 模式和Boot 模式的映射
实验原理:
ARM7TDMI 内核基于冯?诺依曼结构，数据和指令混合编址;系统包含几个不同的存
储器组，如图1.1 所示，图中反映了复位后从用户角度所看到的整个地址空间映射。
从图中可知LPC2148 具有32KB 的静态RAM，可存储程序代码或数据。SRAM 支持按8 位、
16 位和32 位方式访问。另外还有主要由 USB 使用的8KB SRAM 存储器也可用作数据存储、
代码存储和代码执行的通用RAM 存储器。
存储器映射的基本概念是:每个存储器组在存储器映射中都有一个“物理上的”位置。
它是一个地址范围，该范围内可写入程序代码，每一个存储器空间的容量都永久固定在一个
位置，这样就不需要将代码设计成在不同地址范围内运行。由于ARM7 处理器上的中断向量
表位于地址 0x0000 0000-0x0000 003F(片上 FLASH)上，所以没次发生异常时，CPU 都从
0x00000000-0x0000003F 地址上读取异常向量。但是为了提高存取速度(RAM 快于FLASH)，
往往将FLASH 中的64 字节的异常向量表复制到0x4000 0000-0x4000
003F(片内RAM)中，
再把0x4000 0000-0x4000 003F 范围内的存储单元地址重新映射到0x0000 0000-0x0000 003F
上。这样当 CPU 读取 0x0000 0000-0x0000 003F 上的内容时，实际上是针对地址
0x40000000-0x4000003F 的操作，从而加快了存取速度。
实验内容:RAM 模式和Boot 模式的映射
查找LPC2148 的存储器映射模式，从中选取用户RAM 模式和Boot 装载程序模式，然后
在用户RAM 模式下将0x4000 0000-0x4000 003F 范围内的内容分两次分别用0x11、0xBB 填
充，最后将映射模式设置成Boot 模式。在线调试，并通过IAR 中提供的memory 窗口观察在
RAM 模式下 0x0000 0000-0x0000 003F 和 0x4000 0000-0x4000 003F 内容是否相同，Boot
模式下地址0x0000 0000-0x0000 003F 和0x7FFF D000-0x7FFF D03F 上的数据是否相同。
实验要点:
学会通过MEMMAP 寄存器设置ARM 映射模式，#include 后可设置MEMMAP
模式(MEMMAP 地址:0xE01F C040)，解释实验中观察到的现象。
思考:
LPC2148 芯片存储器共分几部分，这么设计有什么好处。解释实验中的现象。
项目3:异常向量表拷贝
实验原理:
启动用户程序时，MEMMAP=1，若用户程序需要随时更改异常向量表，需要将异常向量表
(64 字节)复制片内RAM 的0x40000000 地址上，然后设置MEMMAP=2 进行重映射，以后就
可以在SRAM 中对向量表进行更改了。
实验内容:
将起始函数__program_start 的前 64 个字节(异常向量表)的内容拷贝到起始地址为
0x40000000 的SRAM 中，然后将地址映射模式改为MEMMAP=02。
实验要点:
实验在FLASH 模式下调试进行。
思考:
为什么该实验需要在FLASH 模式下调试进行而不能在RAM 模式下,
图1.1 系统存储器映射
A H
B 外设
V P B 外设
保留地址空间
B o o t 块
( 1 2 K B 从片内 F l a s h 存储器重映射 )
保留地址空间
8 K B 片内 U S B D M A R A M 存储器
全部 5 1 2 K B 片内非易失性存储器
3 2 / 6
4 / 1 2 8 / 2
5
6 K B 片内非易失性存储器
0 x 0 0 0 0 0 0 0 0
0 x 0 0 0 4 0 0 0 0
0 x 4 0 0 0 0 0 0 0
0 x 7 F D 0 2 0 0 0
0 x 8 0 0 0 0 0 0 0
0 x C 0 0 0 0 0 0 0
0 x E 0 0 0 0 0 0 0
0 x F 0 0 0 0 0 0 0
0 x F F F F F F F F
0 . 0 G B
1 . 0 G B
2 . 0 G B
3 . 0 G B
3 . 5 G B
3 . 7 5 G B
4 . 0 G B
0 x 7 F F F F F F F
0 x 7 F F F D 0 0 0
0 x 7 F F F C F F F
保留地址空间
8 / 1 6 / 3 2 2 K B 片内静态 R A M 存储器
0 x 7 F D 0 1 F F F
0 x 7 F D 0 0 0 0 0
0 x 7 F C F F F F F
0 x 4 0 0 0 8 0 0 0
0 x 4 0 0 0 7 F F F
保留地址空间
0 x 3 F F F F F F F
0 x 0 0 0 3 F F F F
0 x 0 0 0 8 0 0 0 0
0 x 0 0 0 7 F F F F
实验二:GPIO 与频率控制
项目1:GPIO 的驱动及测试
实验原理:
GPIO:LPC2148 有两个32 位的通用I/O 口:PORT0 的32 个可用引脚中P0.31 为
输出引脚，
P0.24 未用，其余30 个为输入/输出引脚;PORT1 中P1.16-P1.31 引脚可用作GPIO
功能。慢
速GPIO 的驱动主要通过IOPIN、IOSET、IODIR 和IOCLR 四个寄存器以及
PINSEL0、PINSEL1
寄存器的设置来完成。
IOPIN:GPIO 端口引脚值寄存器，用来读取端口引脚的当前状态;
IOSET:GPIO 端口输出置位寄存器，写入1，对应引脚输出高电平，写入0，无效;
IODIR:GPIO 端口方向控制寄存器，下入1，输出，写入0，输入;
IOCLR:GPIO 端口输出清零寄存器，写入1，对应引脚输出低电平并清零IOSET 相
应位，
写入0 无效
PINSEL 寄存器控制芯片管脚复用的具体配置，通过设置该寄存器来确定引脚的
具体功
能。
对于PORT0，它们的地址为:
IO0PIN:0xE0028000;
IO0SET:0xE0028004;
IO0DIR:0xE0028008;
IO0CLR:0xE002800C;
PINSEL0:0xE002C000;
PINSEL1:0xE002C004;
PINSEL0 与PINSEL1 描述如表2.1 和表2.2 所示:
实验内容:
利用慢速GPIO，编写板上LED 灯及蜂鸣器的驱动及测试函数。板上外部输入
S5
控制LED
灯闪烁，S4 控制蜂鸣器鸣叫。
实验要点:
P0.15 为S4，P0.16 为S5,P0.7 为蜂鸣器;蜂鸣器由脉冲控制。需要别写延迟函数。
思考:LED 灯闪烁频率和蜂鸣器鸣叫频率如何控制。
表2.1 引脚功能选择寄存器0(PINSEL0)位描述
位符号值功能复位值
1:0 P0.0 00
01
10
11
GPIO P0.0
TxD(UART0)
PWM1
保留
3:2 P0.1 00
01
10
11
GPIO P0.1
RxD(UART0)
PWM3
EINT0
5:4 P0.2 00
01
10
11
GPIO P0.2
SCL0(I
2
C0)
捕获0.0(TIMER0)
保留
01
10
11
GPIO P0.3
SDA0(I
2
C0)
匹配0.0(TIMER0) EINT1
9:8 P0.4 00 01
10
11
GPIO P0.4
SCK0(SPI0)
捕获0.1(TIMER0) AD0.6
11:10 P0.5 00 01
10
11
GPIO P0.5
MISO0(SPI0)
匹配0.1(TIMER0) AD0.7
13:12 P0.6 00 01
10
11
GPIO P0.6
MOSI0(SPI0)
捕获0.2(TIMER0)
15:14 P0.7 00 01
10
11
GPIO P0.7
SSEL0(SPI0) PWM2
EINT2
17:16 P0.8 00 01
10
11
GPIO P0.8
TxD(UART1) PWM4
保留
19:18 P0.9 00 01
10
11
GPIO P0.9
RxD(UART1) PWM6
EINT3
21:20 P0.10 00 01
GPIO P0.10
保留
10
11
捕获1.0(TIMER1) 保留
23:22 P0.11 00 01
10
11
GPIO P0.11
保留
捕获1.1(TIMER1) SCL1(I
2
C1)
25:24 P0.12 00 01
10
11
GPIO P0.12
保留
匹配1.0(TIMER1) 保留
27:26 P0.13 00 01
10
11
GPIO P0.13
保留
匹配1.1
保留
29:28 P0.14 00 01
10
11
GPIO P0.14
EINT1
SDA1(I
2
C1)
31:30 P0.15 00
01
10
11
GPIO P0.15
保留
EINT2
保
表2.2 引脚功能选择寄存器1(PINSEL1)位描述位符号值功能复位值
1:0 P0.16 00
01
10
11
GPIO P0.16
EINT0
匹配0.2(TIMER0)
捕获0.2(TIMER0)
3:2 P0.17 00
01
10
11
GPIO P0.17
捕获1.2(TIMER1)
SCK1(SSP)
匹配1.2(TIMER1)
5:4 P0.18 00
10
11
GPIO P0.18 痘?.3(TIMER1) MISO1(SSP)
匹(TIMER1)
7:6 P0.19 00 01
10
11
GPIO P0.19
匹配1.2(TIMER1) MOSI1(SSP)
捕获1.2(TIMER1) 0
9:8 P0.20 00 01
10
11
GPIO P0.20
匹配1.3(TIMER1) SSEL1(SSP)
EINT3
11:10 P0.21 00 01
10
11
GPIO P0.21
PWM5
保留或AD1.6
捕获1.3(TIMER1) 0
13:12 P0.22 00
10
11
GPIO P0.22
保留或AD1.7
捕获0.0(TIMER0) 匹配0.0(TIMER0) 0
15:14 P0.23 00 01
10
11
GPIO P0.23 VBUS
保留
保留
17:16 P0.24 00 01
10
11
保留
保留
保留
保留
19:18 P0.25 00 01
10
11
GPIO P0.25
AD0.4
保留或AOUT(DAC) 保留
21:20 P0.26 00
10
11
保留
保留
保留
保留
23:22 P0.27 00 01
10
11
保留
保留
保留
保留
25:24 P0.28 00 01
10
11
GPIO P0.28
AD0.1
捕获0.2(TIMER0) 匹配0.2(TIMER0) 0
27:26 P0.29 00 01
10
11
GPIO P0.29
AD0.2
捕获0.3(TIMER0) 匹配0.3(TIMER0) 0
29:28 P0.30 00
10
11
GPIO P0.30
AD0.3
EINT3
捕获0.0(TIMER0)
31:30 P0.31 00
01
10
11
仅为输出端口
UP_LED
CONNECT
保留
项目2:锁相环PLL
实验原理:
PLL 用于倍频输入时钟来提供CPU 和相关总线的工作时钟。这里通过PLL 倍频
我们得
到 ARM7 的工作时钟 FCclk 和 VPB 总线工作时钟 FPclk。PLL 接受的输入频率范围为:
10MHz-25MHz。图2.1 说明PLL 与FCclk 和FPclk 的关系:
F
OSC
PLL
VPB分频器
处理器时钟
FCclk
VPB时钟
FPclk
图2.1
#1:PLL 控制寄存器
*PLLCON:最新的PLL 控制位保持寄存器，写入该寄存器的值在有效的PLL 馈送序列执行
前不起作用。地址为:0xE01FC080。
*PLLCFG:最新的PLL 配置值保持寄存器，写入该寄存器的值在有效的PLL 馈送序列执行
前不起作用。地址为:0xE01FC084。(4:0 位:倍频值M，6:5 位:分频值P) *PLLSTAT:PLL 控制和配置信息的读回寄存器，如果曾对 PLLCON 或 PLLCFG 执行了写
操作，但没有产生PLL 馈送序列，这些值将不会反映PLL 的当前状态，读取该
寄存器提供了控制PLL 和PLL 状态的真实值。地址为:0xE01FC088。
*PLLFEED:该寄存器使能装载PLL 控制和配置信息，该配置信息从PLLCON 和PLLCFG
寄存器装入实际影响PLL 操作的映像寄存器。地址为:0xE01FC08C。必须正确写入PLLFEED 馈送序列才能使PLLCON 和PLLCFG 寄存器的更改生效。馈送序列如下:
(1)将值0xAA 写入PLLFEED;
(2)将值0x55 写入PLLFEED;
#2:PLL 频率的计算
输出频率:
O S C
(2.1)
其中:M是PLLCFG 寄存器中MSEL 倍频值;F
OSC
是晶振频率;
cclk 范围是10MHz—F
max
(处理器工作最大值)。
#3:工作流程
*PLLCON=1 //使能PLL，但没激活PLL;
*设定PLLCFG 中M、P 值 //倍频和分频值;
*发送PLL 馈送序列; //激活PLL 设置;
*等待PLL 锁定 //查询等待PLLSTAT.10 位=1;
*PLLCON=3 //设定M和P 值后，连接PLL;
*发送PLL 馈送序列，把M和P 的值写入硬件
#4:VPB 寄存器
*VPBDIV:控制VPB 时钟速率与处理器时钟之间的关系，地址为0xE01FC100。1:0 位设置
如下:
00:VPB 总线时钟为处理器时钟的1/4
01:VPB 总线时钟为处理器时钟的1/1
10:VPB 总线时钟为处理器时钟的1/2
11:写入无效
实验内容:
利用PLL设置处理器时钟FCclk和VPB总线时钟FPclk。再编写函数取得FCclk和
FPclk，
并比较它们的值。
实验要点:
F
OSC
为12MHz;
思考:
若ARM核工作频率不超过60MHz，那么在F
OSC
为12000000 情况下，PLLCFG 中M、
P 的取值范围。
项目3:定时器的使用
实验原理:
LPC2148 有两个 32 位可编程定时/计数器。它们对外设时钟(FPclk)周期进行计
数，两
个计数器除了基地址以外，其它都相同。
#1:主要控制寄存器及其描述
*中断寄存器IR:定时器0-T0IR(0xE0004000);定时器1-T1IR(0xE0008000) IR 包含4 个位用于匹配中断，4 个位用于捕获中断。若中断产生，IR 中相应位会置位;
向IR 位中写入1 会复位中断，写入0 无效。具体描述见表2.3。
表2.3 中断寄存器IR 描述
IR 位功能描述复位值
0 MR0 中断匹配通道0 的中断标志 0
1 MR1 中断匹配通道1 的中断标志 0
2 MR2 中断匹配通道2 的中断标志 0
3 MR3 中断匹配通道3 的中断标志 0
4 CR0 中断捕获通道0事件的中断标志 0
5 CR1 中断捕获通道1事件的中断标志 0
6 CR2 中断捕获通道2事件的中断标志 0
7 CR3 中断捕裢ǖ?事件的中断标志 0
*定时器控制寄存器TCR:定时器0-T0TCR(0xE0004004);定时器1-
T1TCR(0xE0008004)
TCR 用于控制定时器计数器的操作。为0x00 时，计数器被禁止，为0x01 时计数器使能。
*定时器计数器TC:定时器0-T0TC(0xE0004008);定时器1-T1TC(0xE0008008) 当预分频计数器达到计数上限时，32 位定时器计数器TC 加1。
*预分频寄存器PR:定时器0-T0PR(0xE000400C);定时器1-T1PR(0xE000800C) 预分频计数器计数最大值，达到此值后TC+1 且下一个时钟脉冲预分频计数器复位。
*预分频计数器寄存器PC:定时器0-T0PC(0xE0004010);定时器1-
T1TCR(0xE0008010)
每个FPclk 周期，PC 加1。
*匹配寄存器MR0-MR3: 定时器0:T0MR0-T0MR3(0xE0004018-0xE0004024);
定时器1:T1MR0-T1MR3(0xE0008018-0xE0008024);
当匹配寄存器与定时器计数值相等时自动触发相应动作:产生中断，复位定时器计数器
或停止定时器。具体执行什么动作由MCR 寄存器控制。
*匹配控制寄存器MCR:定时器0-T0TC(0xE0004014);定时器1-
T1TC(0xE0008014)
匹配控制寄存器用于控制在发生匹配时所执行的操作，功能见表2.4。
表2.4 匹配控制寄存器描述
MCR 位功能描述复位值
0 中断(MR0) 1:MR0 与TC 匹配产生中断;0:禁止中断 0
1 复位(MR0) 1:MR0 与TC 匹配使TC 复位;0:特性禁止 0
2 停止(MR0) 1:MR0 与TC 匹配使TC 和PC 停止，TCR[0]
清零;0:特性被禁止
3 中断(MR1) 1:MR1 与TC 匹配产生中断;0:禁止中断 0
4 复位(MR1) 1:MR1 与TC 匹配使TC 复位;0:特性禁止 0
5 停止(MR1) 1:MR1 与TC 匹配使TC 和PC 停止，TCR[0]
清零;0:特性被禁止
6 中断(MR2) 1:MR2 与TC 匹配产生中断;0:禁止中断 0
7 复位(MR2) 1:MR2 与TC 匹配使TC 复位;0:特性禁止 0
8 停止(MR2) 1:MR2 与TC 匹配使TC 和PC 停止，TCR[0]
清零;0:特性被禁止
9 中断(MR3) 1:MR3 与TC 匹配产生中断;0:禁止中断
10 复位(MR3) 1:MR3 与TC 匹配使TC 复位;0:特性禁止
11 停止(MR3) 1:MR3 与TC 匹配使TC 和PC 停止，TCR[0]
清零;0:特性被禁止
实验内容:
查询方式用定时器0 控制蜂鸣器每2 秒响一次，用定时器1 控制LED 每5 秒闪烁一次。
实验要点:
需要根据FPclk 和定时器时间间隔计算预分频值。
思考:
可否只用1 个定时器完成上述操作，若能，应如何操作。
实验三:中断控制及UART 通信
项目1:ARM7TDMI 中断配置
实验原理:
ARM7TDMI 的相量中断控制器(VIC，Vectored Interrupt Controller)具有32 个中断请
求输入。它们分为三类:FIQ、向量IRQ(16 个，具有优先级)和非向量IRQ，其中FIQ 为
快速中断具有最高优先级且具有最短的等待时间。IRQ 产生时，如果是向量IRQ，VIC 将该
中断的服务程序地址调入VICVectAddr 中，若是非向量IRQ 则将VICDefVectAddr
中保存的
服务程序地址调入 VICVectAddr 中;然后 ARM7 暂停当前代码执行，保护现场后 PC 指向
0x00000018 处执行，读取 VICVectAddr 寄存器的内容，然后执行中断服务函数。当 FIQ 产
生时，ARM7 保护现场后，PC 将指向0x0000001C，这里保存的是FIQ 中断服务
程序入口地址。
虽然FIQ 和非向量IRQ 可设置成超过1 个，但是由于服务程序入口地址固定而不向向量
IRQ 中断地址事先分布保存，所以在FIQ 和非向量IRQ 的中断服务程序中必须查询具体中断
源类别，再给予相应处理。这样就造成FIQ 执行效率下降，违背了FIQ 设置的快速响应原则，
因此建议FIQ 只设置1 个，非向量IRQ 可设置多个。
#1:相关寄存器
VICIntSelect 寄存器:32 位控制 32 个中断类型，1 代表 FIQ，0 代表 IRQ;地址为
0xFFFFF00C。
VICVectCntl0—15 寄存器:代表16 个中断优先级，每个寄存器的低5 位保存中断源编
号，第6 位为向量中断使能。地址:0xFFFFF200—0xFFFFF23C。
VICVectAddr0—15 寄存器:保存VICVectCntl 对应寄存器中目标源的中断服务程序地址。地
址:0xFFFFF100—0xFFFFF13C。
VICDefVectAddr 寄存器:保存非向量IRQ 的中断服务地址。地
址:0xFFFFF034。
VICIntEnable 寄存器: 32 位为中断源的使能位，1 代表使能，0 无效。地址:0xFFFFF010。
EXTINT 寄存器:外部中断标志寄存器，用法:EXTINT =
0x01(清除外部中断
EINT0 中断标记)。地址:0xE01FC140。
VICIRQStatus 寄存器:32 位代表32 个中断请求状态，1 代表中断使能并分配为IRQ，
并且声明。地址:0xFFFFF000。
VICFIQStatus 寄存器:FIQ 中断使能，1 代表对应位中断请求并分配为 FIQ。地址:
0xFFFFF004。
#2:VIC 操作方法
*快速中断:
在VICIntSelect 中将中断分配为FIQ;
在VICIntEnable 中使能该中断;
*注:FIQ 中断服务程序入口地址要写入0x0000001C
*向量IRQ:
嵌入式系统设计与应用
嵌入式系统设计与应用第五章程序设计与分析（1） 西安交通大学电信学院 任鹏举
本章主要内容 Software Design Cycle ●嵌入式软件中的组件(状态机 、循环缓存器、队列) ●编程模型，如数据流和控制图●编译方法介绍 ●根据性能、大小和功耗来分析 和优化程序 ●如何测试程序以验证其正确性
1 嵌入式程序组件 ●状态机（State machine） 用变量来表示内部的状态，根据输入完成状态的转移交通灯控制、CPU design controller ●循环缓冲区（Circular buffer） I/O input buffer ●队列（Queue）
状态机（1） ● 反应系统（reactive system ）：响应外部事件的系统。 ●外部输入是间歇到达● 适合使用状态机描述 ● 有限状态机是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。 ●Moore 机：● Mealy 机：输出只由当前状态确定 输出依赖于当前状态和输入
状态机（2） 例子：一个简单的座位安全带控制器 idle buzzer seated belted 未入座/-入座/定时器启动 未系安全带且定时器未超时/- 未系安全带/定时器启动系好安全带/-系好安全带/蜂鸣器关闭 定时器超时/蜂鸣器启动 未入座/-未入座/蜂鸣器关闭输入/输出-= 无动作
状态机（3） #define IDLE 0#define SEATED 1#define BELTED 2#define BUZZER 3switch (state) { case IDLE: if (seat) { state = SEATED; timer_on = TRUE; } break; case SEATED: if (belt) state = BELTED; else if (timer) state = BUZZER; break; case BELTED: if (!seat) state = IDLE; else if (!belt) state = SEATED; break; case BUZZER: if (belt) state = BELTED; else if (!seat) state = IDLE; break; } Inputs ：seat, belt, timer Outputs: buzzer
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
嵌入式系统应用实例
嵌入式系统应用实例——智能家居 智能家居 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居主机
嵌入式系统课程设计
《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
江苏科技大学通信专业嵌入式系统设计及应用_复习大纲
嵌入式系统设计复习 题型： 1、填空，15分左右 2、选择，30分左右 3、简答题40分左右 4、综述15分左右 第一章嵌入式系统概述 提纲： 1、掌握嵌入式系统的定义 2、了解嵌入式系统的一般组成 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 （嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成。其中嵌入式计算机是整个嵌入式系统的核心，主要包括硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层） 知识点： 1、嵌入式系统的定义与特点 定义：是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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 特点：软件硬件可裁剪 ①专用性：嵌入式系统具有特定的功能,用于特定的任务； ②低成本：嵌入式系统极其关注成本； ③低功耗：嵌入式系统大都有功耗的要求； ④高实时性OS； ⑤嵌入式系统的运行环境广泛； ⑥嵌入式系统的软件通常要求固态化存储； ⑦嵌入式系统的软件、硬件可靠性要求更高； 2.RISC指令系统的特点 答：指令系统：RISC设计者把上要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来实现。因此，在RISC机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。 存储器操作：RISC对存储器操作有限制，使控制简单化 程序：RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计 中断：RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断 CPU：由于RISC CPU包含少的单元电路，因而面积小、功耗低 设计周期：RISC微处理器结构简单，布局紧凑，设计周期短，且易于采用最新技术易用性：RISC微处理器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用 应用范围：由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关，所以RISC机器更适合于嵌入式应用 3、嵌入式系统由硬件与软件组成，其中软件的组成 答：由实时多任务操作系统、文件系统、图形用户界面接口、网络系统及通用组件模块组成 4、嵌入式系统的运行可靠性指标
基于ARM的嵌入式系统的应用技术.
基于ARM的嵌入式系统的应用技术 摘要：较详细地分析了基于 ARM的嵌入式系统的技术特点,嵌入式系统的开发设计过程、体系结构,以及硬件和软件的设计方法。 关键词：嵌入式系统；ARM；体系特点 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。从软件角度来看,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、嵌入式系统的技术特点 1.1系统精简 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物 ,这一点就决定了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专用性强 嵌入式系统中的 CPU与通用型 CPU的最大不同就是前者大多工作在为特定用户群设计的系统中。通常,嵌入式系统 CPU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,从而有利于整个系统设计趋于小型化。 1.3高实时性 为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。 1.4专用开发环境 嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后,用户如果需要修改其中的程序功能,也必须借助于一套开发工具和环境。 2、嵌入式系统的开发设计 2.1系统需求分析 根据项目需求,确定设计任务和设计目标,对系统的功能、性能、生产成本、功耗、物理尺寸及重量等方面进行设定,并根据这些需求分析,制定可行性分析报告. 2.2体系结构设计 描述系统如何实现系统的整体功能需求,包括对系统硬件、软件和执行装置的功能划分,系统硬件和软件的组成及设备的选型等。在嵌入式系统的开发设计中,通常很难把系统的硬件和软件完全分开,因此,在考虑系统整体设计时,应先考虑系统软件的结构,然后再设计系统的硬件体系结构和实现方法. 2.3硬件软件的协同设计 根据体系结构设计结果,对系统的硬件、软件进行详细设计。这一步骤通常也称为“构件设计”。在体系结构设计中,描述的是需要什么样的构件,而在构
《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
我国嵌入式技术的发展和现状
学号：20097610144 班级：09级1班 姓名：王丹
我国嵌入式技术的现状与发展 嵌入式系统是计算机的一种应用形式，通常指埋藏在宿主设备中的微处理机系统，此类计算机一般不被设备使用者在意，亦称埋藏式计算机，典型机种如微控制器、微处理器和DSP等。 随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能（电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中，对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元，2000年达到13000亿美元，预计2005年，销售额将达18000亿美元。 进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB（数字电视广播）技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播（DAB）也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。像前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面，GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很
大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。 目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，日用范围也将日益广阔。对于企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等，这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用于ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。近期长虹推出的ADSL产品，结合网络，控制，信息，这种智能化，网络化将是家电发展的新趋势。 硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究，已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统，已进入我国市场的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台Delta System，中科院推出的Hopen嵌入式操作系统（虽然还不够完善）。同时由于是研究热点，所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源，从各大厂商的开发文档，到各种驱动，程序源代码，甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于我们从事这方面的研发，无疑是个资源宝库。对于软件设计来说，不管是上手还是进一步开发，都相对来说比较容易。这就使得很多生手能够比较快的进入研究状态，利于发挥大家的积极创造性。
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
《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：
嵌入式系统的应用领域
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：１．工业控制： 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。 ２．交通管理： 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。 ３．信息家电： 这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。 ４．家庭智能管理系统： 水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。 ５．POS网络及电子商务：
公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。 ６．环境工程与自然： 水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。 ７．机器人： 嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。 这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电生产厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。 1.3 嵌入式系统在机电产品方面的应用 相对于其他的领域，机电产品可以说是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。从最初的单片机到现在的工控机、SOC在各种机电产品中均有着巨大的市场。 工业设备是机电产品中最大的一类，在目前的工业控制设备中，工控机的使用非常广泛，这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备，其中以X86的MPU最多。工控的要求往往较高，需要各种各样的设备接口，除了进行实时控制，还须将设备状态，传感器的信息等在显示屏上实时显示。这些要求8位的单片机是无法满足的，以前多数使用16位的处理器，随着处理器快速的发展，目前32位、64位的处理器逐渐替代了16位处理器，进一步提升了系统性能。采用PC104总线的系统，体积小，稳定可靠，受到了很多用户的青睐。不过这些工控机采用的往往是DOS或者Windows系统，虽然具有嵌入式的特点，却不能称作纯粹的嵌入式系统。另外在工业控制器和设备控制器方面，则是各种嵌入式处理器的天下。这些控制器往往采用16位以上的处理器，各种MCU，Arm、Mips、68K系列的处理器在控制器中占据核心地位。这些处理器上提供了丰富的接口总线资源，可以通过它们实现数据采集，数据处理，通讯以及显示（显示一般是连接LED或者LCD）。最近飞利浦和ARM共同推出32位RISC嵌入式控制器，适用于工业控制，采用最先进的0.18微米CMOS嵌入式闪存处理技术，操作电压可以低至1.2伏，它还能降低25%到30%的制造成本，在工业领域中对最终用户而言是一套极具成本效益的解决方案。美国TERN工业控制器基于
《嵌入式系统》设计方案
移动打印终端终嵌入式系统设计方案 阅读目录 一项目概述 (2) 二系统总体架构 (2) 2.1.1 各功能部件作用 (3) 2．2．1 手持式扫描仪 (3) 2．2．2 嵌入式开发板 (4) 2．2．3 微型打印机的选型 (5) 2．2．4．远程服务器 (5) 三软/硬件设计 (5) 3．2 硬件设计 (7) 3．2．1 嵌入式开发板和扫描仪的连接 (7) 3．2．2嵌入式开发板和远程服务器的连接 (7) 3．2．3 嵌入式开发板和微型打印机的连接 (7) 四各驱动程序的设计（软件设计） (7) 4．1 打印机驱动的设计 (7) 4．1．1定义设备号和设备名 (7) 4.1.2 设备驱动初始化函数和清除函数 (8) 4．编译扫描仪制备驱动 (12) 5.加载设备 (12) 4.1.3 扫描仪驱动设计 (13) 4.1.4 网络通信模块及服务器的开发 (14) 4.1.5系统应用程序设计 (15) 五系统调试 (16)
一 项目概述 1．1 系统设计的必要性与PC 终端的比较 在信息社会中，打印终端应用非常广泛，比如超市的收银系统、图书管的借还书系统、移动营业厅的话费打印系统等场合，我们都可以看到打印终端的身影。传统打印终端通常都是由PC 加上一个微型打印机构成，这种架构的打印终端价格比较昂贵，体积庞大，移动笨拙，使用十分不方便。 随着嵌入式技术的发展，许多原来基于PC 的应用都纷纷转向基于嵌入式技术来实现。基于嵌入式技术的产品具有非常明显的优势，如价格便宜、功耗低、体积小及移动方便等。 具体到打印终端这个产品上来说，可以从下表看出基于PC 的打印终端和基于嵌入式的打印 1．2 系统的主要功能 本项目实例中拟开发的嵌入式移动打印终端是解决从数据输入、数据处理和数据输出的一体化系统，它提供下列几个功能 ● 数据录入功能：支持从扫描仪端录入数据； ● 通过网络到数据库查询； ● 数据打印功能 二 系统总体架构 嵌入式移动终端是一套完整的嵌入式应用系统，包括和硬件和软件两部分，这一节先说一下硬件方面的设计。 2．1 系统硬件组成的部件 ● 数据输入部件（手持扫描仪）—完成数据输入功能； ● 数据处理部件（嵌入式开发板和远程服务器）—完成数据处理任务 ● 数据输出部件（微型打印机）—完成数据打印功能； 各个部件之间的关系如图
嵌入式行业的就业前景和发展方向
嵌入式行业的就业前景和发展方向 嵌入式行业正以其应用领域广、人才需求大、就业薪资高、行业前景好等众多优势，获得越来越多IT开发人员的关注，大批研发工程师开始向其靠拢。以嵌入式领域的3G为例，目前我国的3G核心人才不足万人，基本上都受雇在几个运营商和设备厂商。市场急需的嵌入式开发人才以及3G时代所需的增值业务开发人才非常抢手。 权威部门统计，我国嵌入式人才缺口每年50万人左右，其中嵌入式15万，移动增值可能35万。随着车载电子应用、手持娱乐终端在国内的普及，今年以来国内外企业纷纷加大了对嵌入式业务的投入，相关人才需求也逐渐加大。 今年3月，据英才网指数统计显示，计算机/信息服务共提供82069个空缺职位，占当月所有空缺职位总数的30.37%，排名第一。 根据前程无忧网发布的调查报告，嵌入式软件开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一，具有10年工作经验的高级嵌入式工程师年薪在30万元左右。即使是初级的嵌入式软件开发人员，平均月薪也达到了4000—6500元，中高级的嵌入式工程师月薪平均超过10000元。 嵌入式软件开发就业前景： 一：嵌入式软件开发可谓是软件项目开发的掌舵者，一名优秀的嵌入式软件开发应当具有较强的逻辑思维能力，对于技术的发展有敏锐的嗅觉。 二：嵌入式软件开发虽然要求技术全面，但无须偏执于门门技术都精通，任何嵌入式软件开发都有自己的技术特长和偏向，对于自己手中的技术，嵌入式软件开发可有精通-掌握-熟悉-了解之分，根据工作需要和职业发展的具体情况来划分。 三：据统计，嵌入式软件开发的人才需求一直保持全年行业需求的最高，月月居十大热门行业榜首，嵌入式软件开发招聘始终维持在15%－20%左右的市场份额。从行业人才需求看，嵌入式软件开发技术人才水涨船高，软件人才需求最为火爆。
嵌入式系统设计与应用复习资料
嵌入式系统设计与应用复习资料 （一）.单项选择题： 1.下面哪个系统属于嵌入式系统。（ D ） A、“天河一号”计算机系统 B、联想T400笔记本计算机 C、联想S10上网本 D、联想OPhone手机 2.软硬件协同设计方法与传统设计方法的最大不同之处在于（ B ）。 A、软硬件分开描述 B、软硬件统一描述 C、协同测试 D、协同验证 3.下面关于哈佛结构描述正确的是（ A ）。 A、程序存储空间与数据存储空间分离 B、存储空间与IO空间分离 C、程序存储空间与数据存储空间合并 D、存储空间与IO空间合并 4.下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式（ A ）。 A、用户模式 B、系统模式 C、软中断模式 D、FIQ模式 5.ARM7TDMI的工作状态包括（ D ）。 A、测试状态和运行状态 B、挂起状态和就绪状态 C、就绪状态和运行状态 D、ARM状态和Thumb状态 https://www.wendangku.net/doc/e316813540.html,B接口移动硬盘最合适的传输类型为（ B ）。 A、控制传输 B、批量传输 C、中断传输 D、等时传输 7.下面哪一种功能单元不属于I/O接口电路。（ D ） A、USB控制器 B、UART控制器 C、以太网控制器 D、LED 8.下面哪个操作系统是嵌入式操作系统。（ B ） A、Red-hat Linux B、μCLinux C、Ubuntu Linux D、SUSE Linux 9.使用Host-Target联合开发嵌入式应用，（ B ）不是必须的。 A、宿主机 B、银河麒麟操作系统 C、目标机 D、交叉编译器 10.下面哪个系统不属于嵌入式系统（ D ）。 A、MP3播放器 B、GPS接收机 C、“银河玉衡”核心路由器 D、“天河一号”计算机系统 11.在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（ C ）时完成。 A、需求分析 B、系统集成 C、体系结构设计 D、软硬件设计 12.下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（ B ）。 A、嵌入式微处理器 B、微控制器 C、DSP D、以上都不合适 13.关于ARM子程序和Thumb子程序互相调用描述正确的是（ B ）。 A、系统初始化之后，ARM处理器只能工作在一种状态，不存在互相调用。 B、只要遵循一定调用的规则，Thumb子程序和ARM子程序就可以互相调用。 C、只要遵循一定调用的规则，仅能Thumb子程序调用ARM子程序。 D、只要遵循一定调用的规则，仅能ARM子程序调用Thumb子程序。 14.关于ARM处理器的异常的描述不正确的是（ C ）。 A、复位属于异常 B、除数为零会引起异常 C、所有异常都要返回 D、外部中断会引起异常
嵌入式系统应用技术(STM32)
嵌入式系统应用技术 课程设计 题目基于STM32嵌入式光敏红外遥感报警 系统的设计与实现 学生姓名专业班级 指导教师职称 所在单位 教学部主任 完成日期 目录
1 前言 (1) 1.1 课题研究背景 (1) 1.2 实验研究目的和意义 (1) 2.STM32F103实验平台介绍 (1) 2.1硬件资源 (1) 2.2软件资源及开发环境 (5) 3 详细设计 (6) 3.1程序下载与调试 (6) 3.1.1 简介 (6) 3.1.2 硬件设计 (6) 3.2 跑马灯模块 (6) 3.2.1 跑马灯简介 (6) 3.2.2 硬件设计 (6) 3.3 蜂鸣器模块 (7) 3.3.1 蜂鸣器简介 (7) 3.3.2 硬件设计 (7) 3.4串口通讯模块 (8) 3.4.1 串口通讯简介 (8) 3.4.2 硬件设计 (8) 3.5 ADC模块 (8) 3.5.1 ADC模块简介 (8) 3.6.2 硬件设计 (8) 3.6 光敏传感器模块 (9) 3.6.1 光敏传感器简介 (9) 3.7.2 硬件设计 (9) 3.6.3 软件设计 (10) 3.6.4 设计效果 (10) 3.7 红外遥控模块 (11) 3.7.1 红外遥控简介 (11) 3.7.2 硬件设计 (11) 3.7.3 软件设计 (12) 3.7.4 设计效果 (13) 参考文献 (15) 附录部分代码 (16)
1 前言 1.1 课题研究背景 上世纪八十年代初，日本率先在电视产品中使用了红外遥控技术，使用集成发射芯片来实现遥控码的发射，如东芝TC9012,飞利浦SAA3010等,它的主要特点是遥控器内预置固定编码,一只遥控器只能控制单一型号的电器。随着电子技术的发展，家用电器越来越普遍,人们希望以一只遥控器遥控所有家用电器，多用遥控器产生了。它的主要特点是:遥控器内预置多套编码,可供用户选择。如今，随着嵌入式的广泛应用，部分厂商推出了具备红外学习的遥控器,它的主要特点是:遥控器内置一个动态编码库,具备红外学习功能,可由用户自主录入编码。红外遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点。同时，由于红外遥控器件，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此，在日常生活中广泛应用，如彩电，录像机，音响空调，风扇，等其它的小型电器上。遥控距离在几米到十几米。在现代工业中已经广泛的使用，在高压，辐射，有毒气体，粉尘等环境下才用红外线遥控不仅安全可靠还可以有效的隔离干扰。红外线遥控的特点是不影响周围环境，不干扰其他设备。 1.2 实验研究目的和意义 随着科学技术的进步，光谱信息成像化，雷达成像多极化，光学探测多向化，地学分析智能化，环境研究动态化以及资源研究定量化，大大提高了遥感技术的实时性和运行性，使其向多尺度、多频率、全天候、高精度和高效快速的目标发展，例如在水质监测、裸土湿度、遥感考古、赤潮遥感监等等，这些技术的发展极大地促进了生产生活的进步。通过对具备红外学习功能的遥控器进行市场调查,国内红外遥控编码学习技术虽比较成熟,但产品化程度较低，市场推广不够,主要原因在于设计者对用户需求的调查不够全面，以致产品不够实用，性价比较低。从用户操作方便实用的角度出发,本文自主设计具备红外学习、彩屏虛拟遥控界面借此促进红外遥控学习技术在国内市场的产品化推广。使用红外线遥控器也越来越频繁。因为各种红外线遥控编码的不同。使着各种红外线遥控器不能兼容。经常需要更换遥控器，这也给人们的生活带来不便。单片的机迅速发展，使这一问题得到了很好的改善。 2.STM32F103实验平台介绍 2.1硬件资源 1）MCU 它拥有的资源包括：64KB SRAM、512KB FLASH、2 个基本定时器、4 个通用定时器、2 个高级定时器、2 个 DMA 控制器（共 12 个通道）、3 个 SPI、2 个 IIC、5 个串口、1 个 USB、1 个 CAN、3 个 12 位 ADC、1 个 12 位 DAC、1 个 SDIO 接口、
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