嵌入式系统设计参考资料：1、黄智伟等嵌入式系统基础教程北京航空航天大学；2、马洪连嵌入式系统设计教程电子工业出版社；3、王田苗嵌入式系统设计与实例开发北京航空航天大学；4、S3C2410数据手册。第一章嵌入式系统基础知识1.1嵌入式系统概述一、嵌入式计算机嵌入式计算机嵌入式计算机嵌入式系统的概念嵌入式系统的概念从技术角度定义:嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可剪裁，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。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”（原文为devicesusedtocontrol，monitor，orassisttheoperationofequipment，machineryorplants）。三、嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点四、嵌入式系统的分类1.2嵌入式系统的应用领域及发展趋势现实中的嵌入式系统Technologieschangeourlife/work1.2.2嵌入式技术的发展趋势（2）简单操作系统阶段20世纪80年代，出现了大量具有高可靠性、低功耗的嵌入式CPU（如PowerPC等），芯片上集成有微处理器、I/O接口、串行接口及RAM、ROM等部件，面向I/O设计的微控制器在嵌入式系统设计应用。一些简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展，程序设计人员也开始基于一些简单的“操作系统”开发嵌入式应用软件。此时的嵌入式操作系统虽然还比较简单，但已经初步具有了一定的兼容性和扩展性，内核精巧且效率高，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90年代，面对分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大市场的需求，嵌入式系统飞速发展。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，实时多任务操作系统（Real-timeOperationSystem，RTOS）逐渐形成。系统能够运行在各种不同类型的微处理器上，具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面GraphicUserInterface，GUI）等功能，并提供了大量的应用程序接口ApplicationProgrammingInterface，API），从而使应用软件的开发变得更加简单。（4）面向Internet阶段进入21世纪，Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密，嵌入式技术与Internet技术的结合正在推动着嵌入式系统的飞速发展。1.2.2嵌入式技术的发展趋势1.3嵌入式系统的组成结构1.3.1嵌入式系统硬件基本结构介绍嵌入式系统硬件基本结构介绍嵌入式系统硬件基本结构介绍1.3.2嵌入式处理器嵌入式微处理器嵌入式微控制器嵌入式DSP典型嵌入式处理器介绍嵌入式SoC嵌入式SoC嵌入式片上系统嵌入式SoC嵌入式SoC举例多核处理器嵌入式外围接口电路和设备接口设备扩展接口1.3.3嵌入式系统软件的层次结构1．中间层（1）嵌入式系统硬件初始化系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次可以分为片级初始化、板级初始化和系统级初始化3个主要环节。①片级初始化是一个纯硬件的初始化过程，包括设置嵌入式微处理器的核心寄存器和控制寄存器、嵌入式微处理器核心工作模式和嵌入式微处理器的局部总线模式等。片级初始化把嵌入式微处理器从上电时的默认状态设置成系统所要求的工作状态。②板级初始化是一个同时包含软硬件两部分在内的初始化过程，完成嵌入式微处理器以外的其他硬件设备的初始化，设置某些软件的数据结构和参数，为随后的系统级初始化和应用程序的运行建立硬件和软件环境。③系统级初始化主要进行操作系统的初始化。BSP将对嵌入式微处理器的控制权转交给嵌入式操作系统，由操作系统完成余下的初始化操作，包含加载和初始化与硬件无关的设备驱动程序，建立系统内存区，加载并初始化其他系统软件模块，如网络系统、文件系统等。最后，操作系统创建应用程序环境，并将控制权交给应用程序的入口。（2）硬件相关的设备驱动程序BSP中包含硬件相关的设备驱动程序，但是这些设备驱动程序通常不直接由BSP使用，而是在系统初始化过程中由BSP将他们与操作系统中通用的设备驱动程序关联起来，并在随后的应用中由通用的设备驱动程序调用，实现对硬件设备的操作。2．系统软件层系统软件层通常包含有实时多任务操作系统（Real-timeOperationSystem，RTOS）、文件系统、图形用户接口（GraphicUserInterface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是