嵌入式系统：结构、应用与发展趋势

嵌入式系统软硬件基本结构课程详细介绍了嵌入式系统的核心组成部分及其在现代社会中的广泛应用。首先，课程从嵌入式系统概述开始，强调了随着信息技术和网络技术的发展，嵌入式系统已经成为后PC时代的热点领域，甚至被认为是未来计算机发展的趋势。比尔·盖茨的预言得到了验证，即计算机将不再局限于桌面设备，而是渗透到日常生活的各个角落。 课程内容包括： 1. **嵌入式系统定义**：定义了嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，专为特定应用而设计，通常集成在其他设备中，提供高效、低功耗的功能。 2. **特征与特点**：嵌入式系统具有实时性、低功耗、体积小、可靠性高等特性，针对特定任务优化设计，而非通用性。 3. **分类**：嵌入式系统按应用领域分为工业控制、消费电子、汽车电子、航空航天等领域，以及按处理器架构分类如ARM、FPGA/CPLD、DSP等。 4. **发展历程**：20世纪90年代后期，随着信息家电、移动通信等需求的增长，嵌入式系统快速发展并进入多个重要领域。 5. **应用领域**：涵盖了工业控制、通信、医疗、金融、交通等多个行业，如汽车电子、智能家居设备、智能电话等。 6. **体系结构**：典型嵌入式系统由处理器、操作系统、输入输出接口、存储器（如Flash、EEPROM、SDRAM、SRAM）、电源管理模块以及外设接口（如USB、GPIO、IIS、LCD、UART、IrDA、ADC/DAC、CAN）等构成。 7. **硬件与软件层次**：系统结构划分为硬件层（如处理器、内存）、驱动层、OS层（如RTOS）、以及应用层（如图形用户界面、设备驱动程序等），各层紧密协作。 8. **人机交互**：通过LCD/触摸屏、键盘、鼠标等提供直观的人机交互界面。 9. **设计趋势**：嵌入式计算系统持续发展，向着更小型化、智能化和网络化的方向进步。 10. **硬件实例**：通用计算机的许多外部设备都包含嵌入式处理器，如键盘、鼠标、显示器、USB集线器等。 嵌入式系统课程深入剖析了这个领域的重要性和实际应用，旨在帮助学生理解和掌握嵌入式系统的设计与开发原理，适应不断发展的科技环境。