嵌入式系统与设计（嵌入式系统的设计流程是什么_嵌入式系统开发的基本流程）

本文目录

• 嵌入式系统的设计流程是什么_嵌入式系统开发的基本流程
• 嵌入式计算机系统的设计过程
• 嵌入式系统开发与系统设计师哪个更好
• 嵌入式系统设计师考试内容有哪些
• 嵌入式系统设计的三个层次简介
• 嵌入式系统储存器系统与通用计算机系统的设计方法不同之处主要体现在哪几方面
• 嵌入式系统的设计步骤有哪些
• 单片机原理与嵌入式系统设计详细资料大全
• 嵌入式系统的设计流程是什么
• 嵌入式系统协同设计与传统设计

嵌入式系统的设计流程是什么_嵌入式系统开发的基本流程

一、嵌入式系统开发流程

1、系统需求分析：根据需求，确定设计任务和设计目标，指定设计说明书。

2、体系结构设计：描述系统如何实现所述的功能需求，包括对硬件、软件和执行装置的功能划分以及系统的软件、硬件选型。

3、硬件/软件协同设计：基于体系结构的设计结果，对系统的硬件、软件进行详细设计。一般情况下嵌入式系统设计的工作大部分都集中在软件设计上，现代软件工程经常采用的方法是面向对象技术、软件组件技术和模块化设计。

4、系统集成：把系统的硬件、软件和执行装置集成在一起进行调试，发现并改进设计过程中的不足之处。

5、系统测试：对设计好的系统进行测试，检验系统是否满足实际需求。

二、嵌入式软件开发

嵌入式软件开发的一般流程为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。与一般的软件开发区别主要在于软件实现的编译和调试两部分即为交叉编译与交叉调试。

嵌入式计算机系统的设计过程

第一步：

硬件设计：主要是设计硬件电路图、绘制硬件原理图、绘制硬件PCB图、制作出PCB板。

第二步：

软件设计：主要是设计系统的底层函数、API函数、植入操作系统、设计应用程序。

第三步：

调试：在PCB上运行调试程序

嵌入式系统开发与系统设计师哪个更好

总的来说，系统设计师更有前途，但是系统设计师一般必须是程序员出身。

不然你的设计偏离实际，没人服你。

我是在国外做嵌入式汽车电子开发【ECU】开发的，2年前才如此行，现在回头想起来，嵌入式中最关键的不是你所需要的技术，而是要求问题的分析和设计能力，随着单片机性能的提高，高效率的代码（汇编/C—）等，并不再作为评价的主要因素。你对系统的理解和软硬件的结合，和模块化的管理分类，然后最重要的是后期维护，能做一个容易后期维护的系统是很了不起的，至少我是这样认为。

另外，你还没有入门的话，请自学C语言，单片机控制，去买一个评价板，在家里学习控制LED，然后控制电动机，然后学习PID等控制理论，然后学习模块化设计分析，大型程序项目管理，后面的管理知识是需要你到项目中锻炼的，但是控制电机，LED这基础的基础在家里都可以完成。

我们国家急需高技术的嵌入式人才，其最重要的是管理人才，分析人才。希望你个人的努力，能实现你自身的理想，成为国家有用的人才。

不要一开始就开始学RTOS等东西，要把软件的基本原理搞通知后再用一些OS,

其实任何OS原理都差不多，懂了一个就很容易学其他的。 楼上一为写了那么多，别被他吓着了，嵌入式门槛不高，难在于你把它看难了，多在开发板上写程序就很容易上手。然后懂了基本原理，自己可以决定发展方向，比如说开发汽车电子，像我一样。也可以开发家电，宇宙飞船等 ，嵌入式用途太广了

嵌入式系统设计师考试内容有哪些

嵌入式系统设计师属于软考中级资格考试，嵌入式系统设计师考试包含两个科目：基础知识与应用技术，各科目考试内容有所不同，考试需要在一次考试中各科目都及格才算合格。
嵌入式系统设计师属于软考中级资格考试，根据嵌入式系统设计师考试大纲，各科目考试内容如下：
考试科目1：嵌入式系统基础知识
1.计算机科学基础
1.1数制及转换
·二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换
1.2数据的表示
·数的机内表示（原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出）
·字符、汉字、声音、图像的编码方式
·校验方法和校验码（奇偶验码、海明校验码、循环校验码）
1.3算术和逻辑运算
·计算机中的二进制数运算方法
·逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简
1.4计算机系统结构和重要部件的基本工作原理
· CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理
·常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理
·I/O接口的功能、类型和特点
·虚拟存储存储基本工作原理，多级存储体系
1.5安全性、可靠性与系统性能评测基础知识
·诊断与容错
·系统可靠性分析评价
·计算机系统性能评测方法
2.嵌入式系统硬件知识
2.1数字电路和逻辑电路基础
2.1.1组合电路和时序电路
2.1.2总线电路与电平转换电路
2.1.3可编程逻辑器件
2.2嵌入式微处理器基础
2.2.1嵌入式微处理器体系结构
·冯·诺伊曼结构与哈佛结构
· CISC与RISC
·流水线技术
·信息存储的字节顺序（大端存储法和小端存储法）
2.2.2嵌入式系统处理器的结构和类型
·常用8位处理器的体系结构和类型
·常用16位处理器的体系结构特点
·常用32位处理器的体系结构特点
·常用DSP处理器的体系结构特点
·多核处理器的体系结构特点
2.2.3异常
·同步异常（陷阱、故障、终止）
·异步异常（中断）
·可屏蔽中断、不可屏蔽中断
·中断优先级、中断嵌套
2.3嵌入式系统的存储体系
2.3.1存储器系统
·存储器系统的层次结构
·高速缓存（Cache）
·内存管理单元（MMU）
2.3.2 ROM的种类与选型
·常见ROM的种类
· PROM、EPROM、E2PROM型ROM的典型特征和不同点
2.3.3 Flash Memory的种类与选型
· Flash Memory的种类
· NOR和NAND型Flash Memory的典型特征和不同点
2.3.4 RAM的种类与选型
·常见RAM的种类
· SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特征和不同点
2.3.5外存
·常见外存的种类
·磁盘、光盘、CF、SD等的典型特征和不同点
2.4嵌入式系统I/O接口
2.4.1定时器和计数器基本原理与结构
2.4.2 GPIO、PWM接口基本原理与结构
2.4.3 A/D、D/A接口基本原理与结构
2.4.4键盘、显示、触摸屏接口基本与结构
2.4.5嵌入式系统音频接口
2.5嵌入系统通信及网络接口
· PCI、USB、串口、红外、并口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理与结构
·以太网、CAN、WLAN、蓝牙、1394的基本原理与结构
2.6嵌入式系统电源分类及电源原理
2.7电子电路设计
2.7.1电子电路设计基础知识
·电子电路设计原理
·电子电路设计方法及步骤
·电子电路设计中的可靠知识
2.7.2 PCB设计基础知识
· PCB设计原理
· PCB设计方法及步骤
·多层PCB设计的注意事项及布线原则
· PCB设计中的可靠性知识
2.7.3电子电路测试基础知识
·电子电路测试原理与方法
·硬件抗干扰测试
3.嵌入式系统软件知识
3.1嵌入式软件基础知识
3.1.1嵌入式软件的分类（系统软件、支撑软件、应用软件）
3.1.2无操作系统支持的嵌入式软件体系结构（轮询、中断、前后台）
3.1.3有操作系统支持的嵌入式软件体系结构
3.1.4板极支持包基础知识（系统初始化、设备驱动程序）
3.1.5嵌入式中间件（GUI、数据库）
3.2嵌入式操作系统基础知识
3.2.1嵌入式操作系统体系结构
·单体结构、分层结构和微内核结构
3.2.2任务管理
·多道程序技术
·进程、线程、任务的概念
·任务的实现（任务的层次结构、任务控制块、任务的状态及状态转换、任务队列）
·任务调度（调度算法的性能指标、可抢占调度、不可抢占调度、先来先服务、短作业优先算法、时间片轮转算法、优先级算法）
·实时系统及任务调度（RMS、EDF算法）
·任务间通信（共享内存、消息、管道、信号）
·同步与互斥（竞争条件、临界区、互斥、信号量、死锁）
3.2.3存储管理
· Flat存储管理方式
·分区存储管理（固定分区、可变分区）
·地址重定位（逻辑地址、物理地址、地址映射）
·页式存储管理
·虚拟存储技术（程序局部性原理、虚拟页式存储管理、页面置换算法、工作集模型）
3.2.4设备管理
·设备无关性、I/O地址、I/O控制、中断处理、缓冲技术、假脱机技术）
3.2.5文件系统基础知识
·文件和目录
·文件的结构和组织
·存取方法、存取控制
·常见嵌入式文件系统（FAT、JFFS、YAFFS）
3.2.6操作系统移植基础知识
3.3嵌入式系统程序设计
3.3.1嵌入式软件开发基础知识
3.3.2嵌入式程序设计语言
·汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理
·汇编语言
·基于过程的语言（过程/函数、参数传递、全局变量、递归、动态内存分配、数据类型）
·面向对象的语言（对象、数据抽象、继承、多态、自动内存管理）
·各类程序设计语言的主要特点和适用情况
3.3.3嵌入式软件开发环境
·宿主机、目标机
·器、编译器、链接器、调试器、模拟器
·常用嵌入式开发工具（编程器、硬件仿真器、逻辑分析仪、示波器）
·集成开发环境
·开发辅助工具
3.3.4嵌入式软件开发
·软件设计（模块结构设计、数据结构设计、内存布局、面向对象的分析与设计）
·嵌入式引导程序的设计、设备驱动程序设计、内核设计、网络程序设计、应用软件设计）
·编码（编程规范、代码审查）
·测试（测试环境、测试用例、测试方法、测试工具）
·下载和运行
3.3.5嵌入式应用软件移植
4.嵌入式系统的开发与维护知识
4.1系统开发过程及其项目管理
·系统开发生命周期各阶段的目标和任务的划分方法
·系统开发项目挂你基础知识及其常用管理工具使用方法
·主要的系统开发方法
·系统开发工具与环境知识
4.2系统分析基础知识
·系统分析的目的和任务
·系统分析方法
·系统规格说明书的编写方法
4.3系统设计知识
·传统系统设计方法
·软硬件协同设计方法
4.4系统实施知识
·系统架构设计
·系统详细设计
·系统调试技术
·系统测试
4.5系统维护知识
·系统运行管理知识
·系统维护知识
·系统评价知识
5.安全性知识
·安全性基本概念
·加密与解密机制
6.标准化知识
·标准化的概念
·国际标准、标准、行业标准、企业标准基本知识
·代码标准、文件格式标准、安全标准、软件开发规范和文档标准知识
·标准化机构
·嵌入式系统相关标准
7.信息化基础知识
·信息化和信息系统基本概念
·有关的法律、法规
8.嵌入式技术发展趋势
9.计算机专业英语
·正确阅读和理解相关领域的英文资料
考试科目2：嵌入式系统设计应用技术
1.嵌入式系统开发过程
1.1系统需求分析方法与步骤
1.2系统设计
·系统硬件配置
·系统功能组成分配
·软硬件功能的分配
·可行性验证及设计审查
·系统规格
·周期，成本及工作量估计
·开发计划
1.3软硬件协同设计
1.4硬件设计
1.5软件设计
·软件结构
·设计评审
·软件详细设计
1.6系统测试
·测试环境
·测试计划（内容、方法、标准、过程、检验）
·硬件测试
·软件测试（单元测试、集成测试）
·软硬件联合测试
·实施测试
1.7系统评估
1.8软件维护
2.嵌入式系统硬件设计
2.1嵌入式系统硬件基本结构
2.1.1嵌入式微处理结构与应用
2.1.2异常及中断处理技术
2.1.3 DMA技术
2.1.4多处理系统
·多处理器系统特点
·多处理器系统构建技术
2.1.5总线架构
·应用系统中的总线配置
2.1.6内存种类及架构
·存储器系统接口设计
2.1.7数字电路和逻辑电路
·专用集成电路
·可编程逻辑控制器件
2.2输入/输出接口设计
2.2.1输入/输出接口
·接口信号电平转换
·接口驱动电路设计
2.2.2输入/输出接口应用技术
·外围设备
·串口通信
·并口通信
·模拟接口
·通信接口设备
·通信标准和协议
·数据传输方式
2.3外围设备接口应用技术
2.3.1外围存储设备
·存储卡，记忆棒，IC卡，MMC卡，SD卡
· DVD、CD-R、CD-RW
2.3.2外围输入/输出设备
·键盘，鼠标，触摸屏
·液晶板、LED、7段数码管、蜂鸣器
2.3.3电源设计技术
2.4可靠性与安全性设计技术
2.4.1错误检测与隔离技术
2.4.2冗余设计
2.4.3系统恢复设计
2.4.4诊断技术
2.4.5常用安全标准
2.4.6抗干扰设计
2.4.7电磁兼容设计
2.4.8系统加密
3.嵌入式系统软件设计
3.1嵌入式系统软件结构设计
3.2嵌入式操作系统应用技术
3.2.1时间管理
·系统时间
·时钟中断
3.2.2内存管理
·静态内存管理
·动态内存管理
3.2.3任务管理和任务间的通信
·任务间的通信机制
·信号量
·邮箱
·消息队列
3.2.4异常处理
·异常处理方法
·中断优先级处理方法
·系统调用
3.2.5嵌入式文件系统应用技术
3.2.6嵌入式系统图形用户接口（GUI）应用技术
3.2.7嵌入式系统数据库应用技术
3.3嵌入式软件设计技术
3.3.1汇编语言设计
·数据类型
·汇编语言程序结构
·汇编语言程序设计及优化
·子程序调用
3.3.2嵌入式C语言设计
· ANSI-C的数据类型
· C程序结构
· C语言程序设计及优化
·程序的编译与链接
3.3.3面向对象程序设计与开发
·面向对象的分析与设计方法UML
·面向对象的编程语言
·使用C++进行嵌入式系统开发
·使用Java进行嵌入式系统开发
3.4系统级软件设计技术
·嵌入式系统固件与系统初始化设计
·设备驱动程序设计
·硬件抽象层、板级支持包设计
·嵌入式软件的移植技术
4.嵌入式系统开发技术
4.1系统开发环境
4.1.1开发工具
·文本器
·汇编、编译和连接程序
· ICE和ICE监控器
·配置管理工具
·逆工程工具
4.1.2平台
·操作系统
·分布式开发环境
4.1.3开发环境创建方法及评估
·开发工作分析
·开发环境的建立
·维护、管理、使用开发环境的方法
·开发环境的平测
4.2实时系统的分析技术
4.2.1实时系统的分析技术
·结构化分析方法
·面向对象分析方法
4.2.2实时系统的设计技术
·结构化分析方法
·面向对象分析方法
4.3硬件设计环境
4.3.1硬件描述语言
·硬件开发设计过程
·硬件描述语言的种类与特点
4.3.2仿真技术
·逻辑仿真方法
·逻辑仿真工具
4.3.3大规模集成电路系统的开发方法
· ASIC开发方法
· FPGA设计方法
· IP（intellectual property）
4.4协同设计
·软硬件任务工和切调
·设计平审
4.5嵌入式系统低功耗设计技术
·低功耗系统工作机制
·低功耗系统模型结构
·低功耗的硬件设计技术
·低功耗的软件设计技术
4.6分布式嵌入系统设计
·分布式系统设计原理
·分布式系统的通信技术
·分布式系统设计应用
5.嵌入式系统应用
5.1嵌入式系统在控制领域中的应用
5.2嵌入式系统在手持设备中的应用
5.3嵌入式系统在模式识别中的应用
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嵌入式系统设计的三个层次简介

嵌入式系统设计的三个层次简介

　　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。下面是关于嵌入式系统设计的三个层次简介，希望大家认真阅读!

　　第一层次：以PCB CAD软件和ICE为主要工具的设计方法。

　　这是过去到现在我国单片机应用系统设计人员一直沿用的一种方法，它的步骤是先抽象后具体。

　　抽象的设计主要是因为嵌入式的应用系统要实现的功能要求，对系统功能细化，分成若干功能的模块，画出系统功能的框图，在对功能模块进行硬件和软件功能的分配。具体的设计包括硬件设计和软件设计。硬件的设计主要是根据性能的参数要求对各个功能模块所需要使用的’元器件进行选择和组合，其选择的基本原则就是市场上可以购买到的性价比最高的通用元器件。必要时，须分别对各个没有把握的部分进行搭试、功能检验和性能测试，从模块到系统找到相对优化的方案，画出电路原理图。硬件设计的关键一步就是利用印制板(PCB)计算机辅助设计(CAD)软件对系统的元器件进行布局和布线，接着是印制板加工、装配和硬件调试。

　　第二层次：以EDA工具的软件和EOS为开发平台的设计方法。

　　微电子工艺技术的发展，带动了各种通用的可编程半定制逻辑器件应运而生。在硬件设计的时候，嵌入式设计师可以利用这些半定制器件，逐步的把原先要通过印制板线路互连的若干标准逻辑器件自制成专用集成电路使用，这样就把印制板布局和布线的复杂性转换成半定制器件内配置的复杂性。然而，半定制器件的设计并不需要嵌入式设计人员有半导体工艺和片内集成电路布局和布线的知识和经验。随着半定制器件规模越来越大，可集成器件也越来越多，使印制板上互连器件的线路、装配和调试的费用越来越少，不仅大大减少了印制板的面积和接插件数量，也降低了系统综合成本，增加了可编程应用的灵活性，更重要的是降低了系统功耗，提高了系统工作的速度，大大提高了系统的可靠性和安全性。

　　这样一来，嵌入式硬件设计人员从过去选择和使用标准通用集成电路器件，逐步转向自己设计和制作部分专用的集成电路器件，而这些技术是由各种EDA工具软件提供支持的。

　　第3层次：以IP为内核库嵌入式设计的基础，用软硬件协同设计技术的设计方法。

　　为了加快单片系统设计的周期以及提高系统的可靠性，目前最有效的一个途径就是通过授权，使用成熟优化的IP内核模块来进行设计集成和二次的开发，利用胶粘的逻辑技术GLT把这些IP的内核模块嵌入到SOC中。IP内核模块是单片系统设计的基础，究竟购买哪一级IP内核模块，要根据现有时间、基础、资金和其他条件权衡确定。

　　目前，在我国这3个层次的设计分别呈“面”、“线”、“点”的状态。习惯于第1层次设计方法的电子信息系统设计人员需要逐步向第2层次过渡和发展;第2层次设计方法要由“线”逐步发展成为“面”;第3层次设计方法需国家有关部门根据IT发展战略和规划，组织各方面力量攻关和协调发展。第3层次设计方法要由“点”逐步发展成“线”。

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嵌入式系统储存器系统与通用计算机系统的设计方法不同之处主要体现在哪几方面

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，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。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。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。

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。

扩展资料：

以现代计算机技术为核心：

嵌入式系统的最基本支撑技术，大致上包括集成电路设计技术、系统结构技术、传感与检测技术、嵌入式操作系统和实时操作系统技术、资源受限系统的高可靠软件开发技术、系统形式化规范与验证技术、通信技术、低功耗技术、特定应用领域的数据分析、信号处理和控制优化技术等，它们围绕计算机基本原理，集成进特定的专用设备就形成了一个嵌入式系统。 

嵌入式系统的设计步骤有哪些

嵌入式系统的传统设计方法如下：

1、嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。

2、它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。

3、简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。

4、嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。

5、嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上PDA、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。

6、嵌入式系统的硬件部分，包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。

7、嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用EPROM、EEPROM或闪存（FlashMemory）作为存储介质。

8、软件部分包括操作系统软件（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。

9、应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

嵌入式系统简介

嵌入式系统由硬件和软件组成．是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。

相比于一般的计算机处理系统而言，嵌入式系统存在较大的差异性，它不能实现大容量的存储功能，因为没有与之相匹配的大容量介质，大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM 等，软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。

单片机原理与嵌入式系统设计详细资料大全

《单片机原理与嵌入式系统设计》是2011年电子工业出版社出版的图书，作者是张齐、朱宁西、毕盛。

基本介绍

• 书名 ：单片机原理与嵌入式系统设计
• 作者 ：张齐，朱宁西，毕盛
• ISBN ：9787121140839
• 页数 ：330  
• 出版社 ：电子工业出版社
• 出版时间 ：2011-8-1
• 装帧 ：平装
• 开本 ：16

内容简介,目录,

内容简介

本书系统地介绍基于单片机的嵌入式系统的基本原理和套用技术，共10章，主要内容包括单片机与嵌入式系统概述、嵌入式系统基础知识、单片机嵌入式系统的开发环境、80C51系列单片机硬体基础及程式语言、80C51单片机内嵌外设和外部扩展套用、多任务实时作业系统RTX-51及套用实例、教学实验和课程设计等。本书实例丰富，以C51高级语言作为编程教学语言，实用性较强。提供电子课件、大部分程式的原始码和KeilµVision2 IDE调试配合的Proteus单片机仿真电路。

目录

第1章 单片机与嵌入式系统概述 1.1 现代计算机的技术发展史 1.1.1 始于微型计算机时代的嵌入式套用 1.1.2 现代计算机技术的两大分支 1.1.3 两大分支发展的里程碑事件 1.2 嵌入式系统的定义与特点 1.2.1 嵌入式系统的定义 1.2.2 嵌入式系统组成 1.2.3 嵌入式系统中的有关概念 1.2.4 嵌入式系统的特点 1.2.5 嵌入式系统的种类与发展 1.3 嵌入式处理器 1.3.1 嵌入式处理器简介 1.3.2 嵌入式处理器的分类 1.3.3 几种嵌入式处理器之关系 1.3.4 如何选择嵌入式处理器 1.4 嵌入式作业系统 1.4.1 嵌入式作业系统特点 1.4.2 嵌入式作业系统分类 1.4.3 使用嵌入式作业系统的优缺点 1.5 基于单片机的嵌入式系统 1.5.1 单片机开创了嵌入式系统独立发展道路 1.5.2 单片机的技术发展史 1.5.3 嵌入式系统套用的高低端 1.5.4 单片机嵌入式系统的特点 1.6 单片机的分类和技术指标 1.6.1 单片机的分类 1.6.2 单片机的技术指标 1.7 常用的单片机系列 1.8 单片机嵌入式系统的套用领域 1.9 单片机嵌入式系统的发展趋势 本章小结 习题1 第2章 嵌入式系统基础知识 2.1 数制与编码 2.1.1 进位计数制 2.1.2 进位计数制的相互转换 2.1.3 数码和字元的代码表示 2.2 数字积体电路 2.2.1 常用的逻辑门电路 2.2.2 集电极开路门输出电路 2.2.3 常用组合逻辑电路 2.2.4 常用时序逻辑电路 2.3 存储器电路 2.3.1 存储器概述 2.3.2 存储器有关概念 2.3.3 RAM存储器 2.3.4 ROM存储器 2.3.5 闪速存储器 2.4 电源电路 2.5 时钟与复位电路 2.5.1 时钟电路 2.5.2 复位电路简介 2.5.3 简单复位电路 本章小结 习题2 第3章 单片机嵌入式系统的开发环境 3.1 单片机嵌入式系统的研制步骤和 方法 3.1.1 总体设计 3.1.2 硬体系统 3.1.3 软体系统 3.2 单片机嵌入式系统开发的软硬体 环境 3.2.1 单片机嵌入式系统开发的软硬体 环境构成 3.2.2 单片机嵌入式系统开发工具选择 原则 3.2.3 使用JTAG界面单片机仿真开发 环境 3.2.4 单片机的线上编程 3.3 Keil C51高级语言集成开发环境——Vision2 IDE 3.3.1 µVision2 IDE主要特性 3.3.2 µVision2 IDE集成开发环境 3.3.3 µVision2 IDE的使用 3.3.4 Keil C51中printf库函式 3.4 基于Proteus的单片机系统仿真 3.4.1 Proteus 7 Professional界面介绍 3.4.2 绘制电路原理图 3.4.3 Proteus VSM与Vision2的联调 3.4.4 Proteus VSM中的电源、复位与时钟 本章小结 习题3 第4章 80C51单片机硬体基础知识 4.1 MCS-51系列及80C51系列单片机简介 4.1.1 MCS-51系列和80C51系列单片机 4.1.2 80C51系列单片机的三次技术飞跃 4.1.3 高性能80C51单片机的特点 4.2 80C51系列单片机外引脚功能 4.3 80C51单片机内部结构 4.3.1 中央处理器CPU 4.3.2 存储器组织 4.3.3 并行输入/输出连线埠结构 4.3.4 时钟电路 4.3.5 复位电路 4.4 低功耗运行方式 4.4.1 电源控制暂存器PCON 4.4.2 待机方式 4.4.3 掉电方式 4.5 80C51单片机最小系统 本章小结 习题4 第5章 80C51单片机软体基础知识 5.1 80C51单片机指令系统概述 5.1.1 指令的概念 5.1.2 指令系统说明 5.1.3 80C51指令系统助记符 5.1.4 指令系统中的特殊符号 5.2 80C51单片机定址方式 5.2.1 暂存器定址方式 5.2.2 直接定址方式 5.2.3 暂存器间接定址方式 5.2.4 立即定址方式 5.2.5 变址间接定址方式 5.2.6 相对定址方式 5.2.7 位定址方式 5.3 80C51单片机指令系统 5.3.1 数据传送类指令 5.3.2 算术运算类指令 5.3.3 逻辑运算类指令 5.3.4 控制转移类指令 5.3.5 位操作指令 5.4 80C51汇编语言程式设计 5.4.1 伪指令 5.4.2 汇编语言程式设计举例 5.5 80C51单片机C51程式设计语言 5.5.1 C51的标识符和关键字 5.5.2 C51编译器能识别的数据类型 5.5.3 变数的存储种类和存储器类型 5.5.4 绝对地址的访问 5.5.5 中断服务程式 5.6 C51的运算符和表达式 5.6.1 赋值运算符 5.6.2 算术运算符 5.6.3 关系运算符 5.6.4 逻辑运算符 5.6.5 位运算符 5.6.6 复合运算符 5.6.7 指针和地址运算符 5.7 C51的库函式 5.7.1 本征库函式和非本征库函式 5.7.2 几类重要的库函式 5.8 C51的套用技巧 本章小结 习题5 第6章 80C51单片机内嵌外设及套用 6.1 中断系统和外中断 6.1.1 中断技术概述 6.1.2 80C51单片机中断系统 6.1.3 C51中断服务函式 6.1.4 外部中断的套用实例 6.2 定时器/计数器 6.2.1 定时器/计数器0、1的结构及工作原理 6.2.2 定时器/计数器0、1的四种工作方式 6.2.3 定时器/计数器对输入信号的要求 6.2.4 定时器/计数器0、1的编程和套用实例 6.2.5 定时器/计数器2 6.3 串列通信 6.3.1 串列通信基础知识 6.3.2 80C51串列接口 6.3.3 套用实例 本章小结 习题6 第7章 单片机外部扩展资源及套用 7.1 单片机外部扩展资源和扩展编址技术概述 7.1.1 单片机外部扩展资源分类 7.1.2 单片机系统扩展结构与编址技术 7.1.3 单片机系统存储器扩展方法 7.2 并行I/O口扩展 7.2.1 8255可程式并行I/O接口晶片 7.2.2 用74HC系列晶片扩展I/O接口 7.3 大容量闪速存储器Flash的扩展 7.3.1 Super Flash 39SF040简介 7.3.2 89C52单片机和39SF040接口方法 7.4 单片机系统中的键盘接口技术 7.4.1 键盘工作原理及消抖 7.4.2 独立式键盘与工作原理 7.4.3 行列式键盘与工作原理 7.4.4 键盘扫描的控制程式 7.5 单片机系统中的LED数码显示器 7.5.1 LED显示器的结构与原理 7.5.2 LED静态显示接口 7.5.3 LED动态扫描显示接口 7.6 单片机系统中的LCD液晶显示器 7.6.1 字元型液晶显示模组的组成和基本特点 7.6.2 LCD1602模组接口引脚功能 7.6.3 LCD1602模组的操作命令 7.6.4 LCD1602与89C52单片机接口与编程 7.6.5 点阵式图形LCD显示器的 组成和基本特点 7.7 日历时钟接口晶片及套用 7.7.1 并行接口日历时钟晶片DS12887 7.7.2 串列接口日历时钟晶片DS1302 7.8 单片机数据采集系统 7.8.1 并行A/D转换器ADC0809 7.8.2 串列A/D转换器TLC2543 7.9 I2C汇流排接口电路E2PROM及套用 7.9.1 串列E2PROM电路CAT24WCXX概述 7.9.2 串列E2PROM晶片的操作 7.9.3 串列E2PROM晶片与89C52的接口与编程 7.10 RS-232C和RS-485/422通信接口 7.10.1 RS-232C接口的物理结构、电气特性、信号内容 7.10.2 RS-485/422接口 本章小结 习题7 第8章 单片机嵌入式系统设计实例 8.1 设计要求 8.2 总体方案 8.3 硬体电路设计 8.4 软体设计 8.4.1 主程式模组 8.4.2 每到一层的状态控制 8.4.3 内部按键扫描 8.4.4 外部按键扫描 8.5 仿真测试 8.5.1 测试正常功能 8.5.2 测试异常功能 本章小结 第9章 多任务实时作业系统RTX-51 9.1 RTX-51实时多任务作业系统简介 9.1.1 单任务程式与多任务程式的比较 9.1.2 使用RTX-51 TINY的软硬体要求 9.1.3 使用RTX-51 TINY的注意事项 9.2 RTX-51 TINY的任务管理 9.2.1 定时器滴答中断 9.2.2 任务 9.2.3 任务状态 9.2.4 事件 9.2.5 任务调度 9.2.6 任务切换 9.3 如何使用RTX-51 TINY 9.3.1 编写程式 9.3.2 编译和连线 9.3.3 调试 9.3.4 实例1——os_wait函式的使用 9.4 RTX-51 TINY提供的系统函式 9.5 RTX-51 TINY的配置 9.5.1 配置 9.5.2 库档案 9.5.3 最佳化 9.6 基于Proteus的RTX-51套用实例——交通信号灯控制器 9.6.1 交通信号灯控制器设计要求 9.6.2 总体方案 9.6.3 硬体电路 9.6.4 软体设计 9.6.5 功能使用说明 9.6.6 程式运行与测试 本章小结 习题9 第10章 教学实验和课程设计 实验1 单片机I/O口——流水灯 实验2 单片机I/O口——汽车灯光控制器 实验3 外部中断 实验4 定时器 实验5 计数器 实验6 单片机和PC通信 实验7 外部数据存储器的扩展 实验8 键盘与显示 实验9 串列日历时钟与字元LCD显示器 实验10 串列接口A/D转换器 实验11 RTX-51 TINY计算机自动打铃器 附录A 指令速查表 参考文献

嵌入式系统的设计流程是什么

1、需求分析

相关系统分析员向用户初步了解需求，然后用相关的工具软件列出要开发的系统的大功能模块，每个大功能模块有哪些小功能模块，对于有些需求比较明确相关的界面时，在这一步里面可以初步定义好少量的界面。

系统分析员深入了解和分析需求，根据自己的经验和需求用WORD或相关的工具再做出一份文档系统的功能需求文档。这次的文档会清楚列出系统大致的大功能模块，大功能模块有哪些小功能模块，并且还列出相关的界面和界面功能。

系统分析员向用户再次确认需求。

2、概要设计

首先，开发者需要对软件系统进行概要设计，即系统设计。概要设计需要对软件系统的设计进行考虑，包括系统的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为软件的详细设计提供基础。

3、详细设计

在详细设计中，描述实现具体模块所涉及到的主要算法、数据结构、类的层次结构及调用关系，需要说明软件系统各个层次中的每一个程序(每个模块或子程序)的设计考虑，以便进行编码和测试。应当保证软件的需求完全分配给整个软件。

4、编码

在软件编码阶段，开发者根据《软件系统详细设计报告》中对数据结构、算法分析和模块实现等方面的设计要求，开始具体的编写程序工作，分别实现各模块的功能，从而实现对目标系统的功能、性能、接口、界面等方面的要求。

5、测试

测试编写好的系统。交给用户使用，用户使用后一个一个的确认每个功能。软件测试有很多种：按照测试执行方，可以分为内部测试和外部测试；按照测试范围，可以分为模块测试和整体联调；按照测试条件，可以分为正常操作情况测试和异常情况测试；按照测试的输入范围，可以分为全覆盖测试和抽样测试。

6、软件交付

在软件测试证明软件达到要求后，软件开发者应向用户提交开发的目标安装程序、数据库的数据字典、《用户安装手册》、《用户使用指南》、需求报告、设计报告、测试报告等双方合同约定的产物。

7、验收

用户验收。

8、维护

根据用户需求的变化或环境的变化，对应用程序进行全部或部分的修改。

扩展资料

软件开发专业主要培养德智体全面发展，具有一定计算机软硬件维护、网络组建、维护管理的高级实用技术型人才。

通过专业的学习，能熟练掌握常用的计算机软件的使用、维护与技巧；在硬件方面学生应了解计算机硬件的发展，熟练掌握计算机组装的方法，能熟练运用应用软件检测计算机性能、故障的范围所在，掌握硬件故障的一般处理方法。

在网络方面，学生应掌握如今流行网络的技术特点，掌握网络工程、网络维护、网络安全及应用方面的知识。能胜任一般网络工程方案的设计、组建、网络维护、及简单网站的建设与维护。

嵌入式系统协同设计与传统设计

1、 协同设计与传统设计方法的比较

嵌入式系统是由若干个功能模块组成的，这些功能模块按照其性质可以分为软件模块和硬件模块两类。在过去几十年内，系统的设计方法经历了很大的变化，有自上向下的设计方法，也有模块化设计方法，他们总体上都是硬件模块优先的设计方法，将其统称为传统的设计方法。

这种设计方法将硬件和软件分为两个独立的部分。在整个设计过程中，通常采?quot;硬件优先的原则"，即在粗略估计软件任务需求的情况下，首先进行硬件设计，然后在此硬件设计平台上进行软件设计。由于在硬件设计过程中缺乏对软件构架和实现机制的清晰了解，硬件设计工作带有一定的盲目性。他的系统优化由于设计空间的限制，只能改善硬件／软件各自的性能，不可能对系统做出较好的综合优化，得到的最终设计结果很难充分利用硬软件资源，难以适应现代复杂的、大规模的系统设计任务。

而嵌人式系统软硬件协同设计是让软件设计和硬件设计作为一个整体并行设计，找到软硬件的最佳结合点，从而使系统高效工作。

软硬件协同设计最主要的一个优点就是在设计过程中，硬件和软件设计是相互作用的，这种相互作用发生在设计过程的各个阶段和各个层次。

设计过程充分体现了软硬件的协同性。在软硬件功能分配时就考虑到了现有的软硬件资源，在软硬件功能的设计和仿真评价过程中，软件和硬件是互相支持的。这就使得软硬件功能模块能够在设计开发的早期互相结合，从而及早发现问题及早解决，避免了(至少可以减少)在设计开发后期反复修改系统以及由此带来的一系列问题，而且有利于挖掘系统潜能、缩小产品的体积、降低系统成本、提高系统整体性能。

2 、软硬件协同设计的过程

总的来说，软硬件协同设计的系统设计过程可以分为系统描述、系统设计、仿真验证与综合实现4个阶段。

系统描述是用一种或多种系统级描述语言对所要设计的嵌入式系统的功能和性能进行全面的描述，建立系统的软硬件模型的过程。系统建模可以由设计者用非正式语言，甚至是自然语言来手工完成，也可以借助EDA工具实现。手工完成容易导致系统描述不准确，在后续过程中需要修改系统模型，从而使系统设计复杂化等问题，而优秀的EDA工具可以克服这些弊端。

对于嵌人式系统来说，系统设计可以分为软硬件功能分配和系统映射2个阶段。软硬件功能分配就是要确定哪些系统功能由硬件模块来实现，哪些系统功能由软件模块来实现。硬件一般能够提供更好的性能，而软件更容易开发和修改，成本相对较低。由于硬件模块的可配置性，可编程性以及某些软件功能的硬件化、固件化，某些功能既能用软件实现，又能用硬件实现，软硬件的界限已经不十分明显。此外在进行软硬件功能分配时，既要考虑市场可以提供的资源状况，又要考虑系统成本、开发时间等诸多因素。因此，软硬件的功能划分是一个复杂而艰苦的过程，是整个任务流程最重要的环节。

系统映射是根据系统描述和软硬件任务划分的结果，分别选择系统的软硬件模块以及其接口的具体实现方法，并将其集成，最终确定系统的体系结构。具体地说，这一过程就是要确定系统将采用哪些硬件模块(如全定制芯片、MCU，DSP，FPGA、存储器、I／O接口部件等)、软件模块(嵌入式操作系统、驱动程序、功能模块等)和软硬件模块之间的通讯方法(如总线、共享存储器、数据通道等)以及这些模块的具体实现方法。

仿真验证是检验系统设计正确性的过程。他对设计结果的正确性进行评估，以达到避免在系统实现过程中发现问题时再进行反复修改的目的。在系统仿真验证的过程中，模拟的工作环境和实际使用时差异很大，软硬件之间的相互作用方式及作用效果也就不同，这也使得难以保证系统在真实环境下工作的可靠性。因此，系统模拟的有效性是有限的。

软硬件综合就是软件、硬件系统的具体制作。设计结果经过仿真验证后，可按系统设计的要求进行系统制作，即按照前述工作的要求设计硬件软件，并使他们能够协调一致地工作，制作完成后即可进行现场实验。

3 、协同设计．EDA工具简介

软硬件协同设计比较有代表性的EDA工具有CORSAIR，COOL和POLIS。这几个系统都是从系统级的系统行为描述开始，经过成本的估计，软硬件划分、软硬件的协同综合、模拟，最后到板级的快速原型(除CO()L外)。原型板一般包含MCU以及ASIC或FPGA。软件部分在微处理器或者微控制器上运行，硬件部分在ASIC或FPGA上实现。

CORSAIR的系统描述阶段用SDL和PMSC两者相结合对系统进行建模。SDL是一种基于有限状态机语义的面向对象的系统说明描述语言。CORSAIR用他来描述系统的行为功能。而系统的性能需求则由PMSC来描述。COOL使用VHDL语言作为系统的描述语言。在POLIS中，设计者使用某种具有扩展有限状态机语义的高级语言(比如VHDL的可综合的子集)进行系统描述。这几个系统的计算模型基本上都是限定在扩展的FSM。当前，在系统的设计中，使用UlMI。作为系统建模语言是很有前景的发展方向。

软硬件划分方面，POLIS需要由手工实现，其他两种工具可以自动划分。CORSAIR的目标体系结构是多处理器多FPGA，COOL是多处理器，而POUS是单处理器。

这几种系统协同综合阶段的目的就是生成硬件的硬件描述语言和软件的C代码，并对他们进行协同模拟。