嵌入式系统原理及应用

教师：

朱俊株 13855168944

jzzhu@ustc.edu.cn

电二楼323室

助教：

1、

2、

课程考核

本课程的评分依据为平时实验以及最后的课程综合设计

-平时实验报告（电子版） 50%

-课程综合设计（必须是纸版） 50%

本课程所需要的基础

-C语言程序设计、操作系统（可选）

-微机原理、单片机

参考资料与课程PPT等材料

ARM体系结构与编程，杜春雷编，清华大学出版社，2003年

嵌入式实时操作系统uc-osII，邵贝贝译，北京航空航天大学出版社，2003年

ARM与三星S3C2440系列资料

课程PPT及相关实验材料参见下述网址中Embedded System文件夹：

http://staff.ustc.edu.cn/~jzzhu/

基本教学内容

嵌入式系统的基本概念

嵌入式系统基本开发流程

ARM体系结构

三星S3C2440处理器及其功能部件

嵌入式操作系统ucosII及其移植过程

嵌入式操作系统wince及其移植过程

其他（常见接口、外设等）

嵌入式基本概念

嵌入式系统定义

英国电机工程师协会的定义：

嵌入式系统是用来控制、监视或辅助其它设备、机器或工厂运作的装置。

它是一种“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”。

它具备下列特性：通常执行特定功能；以微电脑与周边构成核心；满足严格的时序与稳定度要求；全自动循环操作。

嵌入式系统定义

嵌入式系统的一般定义：

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，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。

计算机系统

个人计算机PC

计算机系统

空调数字电视 洗衣机

计算机系统

汽车

计算机系统

日本索尼的机器狗--“爱宝”AIBO意思为“人工智能机器人”(Artificial Intelligence Robot)索尼AIBO机器人于1999年面世，2006年停产。

计算机系统

然而，在这个物联网、智慧家庭、AI等概念迸发的时代，索尼又重新找到了灵感。2017年11月日本索尼推出新一代Aibo机器狗（型号ERS-1000）。

计算机系统

日本早期人形机器人

计算机系统

日本本田机器人—阿西莫

计算机系统

日本本田机器人—阿西莫

计算机系统

日本本田机器人—阿西莫的传感器

计算机系统

日本本田机器人—阿西莫的运动性能

计算机系统

日本本田机器人—阿西莫手语

计算机系统

日本本田机器人—阿西莫

2000年10月31日诞生，ASIMO是世界上最先进的类人机器人，全球最早具备人类双足行走能力的类人型机器人阿西莫(ASIMO，Advanced Step Innovative Mobility，高级步行创新移动机器人)

2012年版的ASIMO，除具备了行走功能与各种人类肢体动作之外，更具备了人工智能，可以预先设定动作，还能依据人类的声音、手势等指令，来从事相应动作，此外，他还具备了基本的记忆与辨识能力。

计算机系统

法国Aldebaran Robotics公司NAO机器人

具有25个自由度，100多个传感器，机载电脑，支持23国语言，支持远程控制，可实现完全编程。是目前世界上最为广泛应用的仿人智能机器人，使用Intel的嵌入式处理器，由C++或Python语言来控制，高度为23寸，约60公分。

2007年7月，Nao被机器人世界杯RoboCup的组委会选定为标准平台。

学术版的售价是12000欧元

计算机系统

法国Aldebaran Robotics公司NAO机器人自身结构图

计算机系统

日本SoftBank (

软银)公司2015

年9月推出了基于云端，具有分析和识别情绪功能的人形机器人Pepper。

计算机系统

波士顿动力（2017年被软银收购）的机器人系列：

四足机器人Big Dog（大狗）行走，爬坡，平衡等

足式机器人Atlas后空翻

四足机器人SpotMini给队友开门

计算机系统

足式机器人Atlas后空翻

四足机器人SpotMini给队友开门

计算机系统

1997年5月，IBM发明的深蓝系统（DeepBlue）打败了世界国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫。

计算机系统

2016年，AlphaGo是一款人工智能围棋机器人，由Google旗下DeepMind公司开发。其主要技术包括：神经网络、深度学习和蒙特卡洛树搜索法等。

计算机系统

谷歌Android安卓手机

计算机系统

三星Galaxy Z Flip（折叠屏）

（2020年）

计算机系统

苹果iphone 11和iphone 11 pro

（2019年9月）

计算机系统

华为Mate Xs（折叠屏）和Mate 30 Pro

（2020、2019年）

计算机系统

小米10 pro

（2020年）

计算机发展史

1946年，第一台电子计算机在美国宾州大学诞生，标志着电脑时代的开始。

占地面积150平方米，总重量30吨，使用了18000只电子管，6000个开关，7000只电阻，10000只电容，50万条线，耗电量140千瓦，可进行5000次加法/秒运算。用于炮弹弹道轨迹计算。

计算机发展史

1947年，晶体管诞生

1957年，集成电路的概念被提出：“将电子设备制作在一个没有引线的固体半导体板块中”

1958年，TI的基尔比制作出第一片集成了电阻电容等分立元件的半导体

1959年，FairChild的诺伊斯使用平面工艺制作出第一片集成电路

新技术的出现导致Intel等公司的诞生

第一颗微处理器的诞生

1971年，Intel公司的4004

世界上第一款商用计算机微处理器，集成了2250个晶体管，晶体管之间的距离是10微米，处理4bit的数据，每秒运算6万次，主频0.74MHz，运行的频率为108KHz，成本不到100美元。一个划时代的产品。

第一颗微处理器的诞生

个人PC的诞生 处理器的发展从4004，到4040，8008，

8080

1974年，在8080的基础上，美国计算机爱好者爱德华·罗伯茨（E.Roberts）发明第一台微型计算机（牛郎星）Altair 8800

1975年，比尔-盖茨和保罗-艾伦为Altair 8800开发BASIC语言，随后创建微软公司

个人PC的诞生

Altair 8800包括一个Intel 8080微处理器，256字节的储存器（后来增加到4KB），一个电源，一个机箱，包含若干显示灯与开关的面板。

嵌入式系统的起源

微机时代的到来—70年代微处理器4004的出现

嵌入式系统的出现—70年代微机在控制方面的应用

—外形上，失去了原有微机系统的外观特征

—用途上，失去了原有微机系统的通用性特征

—结构上，附加了很多外设接口电路

嵌入式系统的本质是把一个计算机系统嵌入到另一个对象体系中去

通用处理器与嵌入式处理器的差异

速度、体积、功耗、外设接口电路

—通用CPU的速度快，体积大，功耗大，外设接口电路种类固定

—相对而言，嵌入式CPU的速度慢，体积小，功耗小，外设接口电路种类多

通用处理器与嵌入式处理器的差异

Intel至强处理器 (供服务器使用 )

通用处理器与嵌入式处理器的差异

嵌入式处理器

计算机系统的两个发展分支

通用微型机系统发展分支

—目标：高速海量的数据处理能力

—路线：总线速度的无限提升；存储量的无限扩大

—其他：功耗的增加；体积的增加

嵌入式系统发展分支

—目标：与对象系统密切相关的嵌入式性能、控制能力和可靠性

—路线：单芯片SOC实现；多样性；低功耗

通用微处理器的发展道路

从1978年8086的诞生开始飞速发展，经历了80186、80286、80386、80486，奔腾I、奔腾II、奔腾III、奔腾IV、多核（i3、i5、i7、i9系列）

数据处理能力从16位、32位到64位

主要以intel为代表

通用微处理器的发展道路

8086（1978年16位CPU）

通用微处理器的发展道路

80186（1980年16位CPU）

通用微处理器的发展道路

80286（1982年16位CPU）

通用微处理器的发展道路

80386（1985年32位CPU）

通用微处理器的发展道路

80486（1989年32位CPU）

通用微处理器的发展道路

奔腾（1993年32位CPU）

通用微处理器的发展道路

Intel 酷睿2双核（2005年32位CPU）

从某种意义上讲，它彻底取代了已经有13年历史的英特尔奔腾处理器品牌。它具有英特尔32位架构的升级技术，支持64位计算。

通用微处理器的发展道路

Core I7 45纳米 四核处理器（2008年64位CPU）

通用微处理器的发展道路

Intel至尊级酷睿i7-6950X 14纳米处理器

通用微处理器的发展道路

Intel至尊级酷睿i9-9900KF 14纳米处理器

通用微处理器的发展道路

Intel的至强系列CPU-服务器领域霸主（2016年统计）

Intel的至强系列多路CPU性能排名（2018年统计）

通用微处理器的发展道路

使用通用微处理器的PC机

使用8088的笔记本电脑

使用通用微处理器的PC机

使用8

02

86

处理器的P

C

机

使用5

.25

英寸磁盘（3

60

K

容

量），持续到9

0

年代，后面被

3.5

英寸磁盘（1

.44

M

容量）

取代，直至2

00

2

年左右。

使用通用微处理器的PC机

戴尔Alienware Area-51m笔记本

使用通用微处理器的PC机

华硕ROG GT51（i7）游戏电脑

华硕ROG GL12CX（i9）

使用通用微处理器的PC机

微软Surface Studio 2（i7）一体机

使用通用微处理器的PC机

苹果iPad mini5平板（2018年）

嵌入式处理器发展道路

嵌入式处理器的独立发展的标志为1981年Intel MCS51处理器的诞生

在此之后，Intel逐渐退出嵌入式处理器市场，开始百家争鸣

嵌入式处理器发展道路

Intel 80C51（1981年8位CPU）

嵌入式处理器发展道路

Zilog Z80（80年代8位CPU）

嵌入式处理器发展道路

Intel重新介入嵌入式处理器市场

Inte

l Xsca

le P

XA

27

0

（20

03

年16

位CP

U

）

基于A

RM

v5

TE

的处理器

嵌入式处理器发展道路

凌动 Intel Atom系列45nm工艺（2008年）

嵌入式处理器发展道路

三星S3C2440（2004年左右，现已停产）

包含S

3C

24

40

的嵌入式系统核心板

嵌入式处理器发展道路

三星S5P6440 ARM11（2009年）

嵌入式处理器发展道路

三星S3C6410ARM11核心板

嵌入式处理器发展道路

嵌入式处理器发展道路

嵌入式处理器发展道路

2006年ARM Cortex-A8处理器基于 ARMv7 体系结构，能够将速度从 600MHz 提高到1GHz 以上，可以满足需要在300mW 以下运行的移动设备的功率优化要求，只支持

单核。

嵌入式处理器发展道路2008年ARM

Cortex-A9处理器是高性能的 ARM 处理器，可实现受到广泛支持的ARMv7 体系结构的丰富功能。支持双核，被苹果iphone采

用。

嵌入式处理器发展道路ARM Cortex™-A7 MPCore™处理器是2013年最有效的ARM处理器，它扩展了ARM在入门级智能手机、平板电脑以及其他高级移动设备方面的低功耗领先地位。

嵌入式处理器发展道路

ARM Cortex-A73处理器是2016年发布的A系列处理器，支持全尺寸ARMv8-A构架，是ARM公司首款支持64位指令集的处理器架构，采用了先进的10nm技术制造，非常适合移动设备和消费级设备使用。

嵌入式处理器发展阶段

单片机标志着嵌入式系统开始独立发展 嵌入式处理器的发展阶段—SCM (Single Chip Microcomputer)：Z80

—MCU/MPU (Micro Controller/Processor Unit)：80C51

—SoC (System on Chip)

不同字长的嵌入式微处理器—8位机 (MCS-51、M68HC08)

—16位机 (M68HC16)

—32、64位机 (ARM系列)

计算机系统两个分支的发展状态

通用微型机系统发展分支

—硬件上的高处理性能，大容量存储介质

—软件上庞大而日益完善的操作系统

—开发团队上的高度专业化

嵌入式系统发展分支

—硬件上的多样性，单芯片解决方案

—软件上精简、可靠、实时的系统

—开发领域的广泛化

嵌入式系统的特点

硬件方面

—稳定性，表现在对元器件的选择、接插件的质量要求、电源的稳定性等方面；

—低功耗，一方面出于省电，另一方面出于散热考虑；

—体积受限，这是被嵌入对象系统的要求；

—看门狗电路，系统不受干涉长期运行的需要；

—成本控制严格，够用即可；

—内存一般较小、处理器一般不带浮点运算单元。

嵌入式系统的特点

软件方面

—实时性，在早期很重要，近来有所模糊

—可裁减性

—精简性，系统启动代码一般都固化在ROM中

—人机界面要求逐步提高

嵌入式应用领域

嵌入式应用领域

数码音乐播放器 手机 个人数字助理（PDA）数据采集终端

数码相机2004年美国勇气号火星探测车路由器

嵌入式应用领域

嫦娥四号探测器 月兔二号月球车

当前嵌入式系统的市场趋势

中国市场直接从8位机向32位、64位机转化

融合更多的功能、使用更小的封装、增加模拟功能

从应用来看，从智能手机到物联网、5G通讯、人工智能、无人驾驶、虚拟现实等多元化的应用将成为行业增长的动力

嵌入式系统的基本组成

当前32位嵌入式微处理器介绍

MIPS—只设计内核的美国公司

ARM—只设计内核的英国公司

X86—Intel公司和AMD公司

PowerPC—IBM和Motorola共有

68K/ColdFire—Motorola公司

其他

MIPS处理器

MIPS技术公司则是一家设计制造高性能、高档次及嵌入式32位和64位处理器的厂商。公司成立于 1998 年，总部位于美国加州 Mountain View，办事处遍布全球。

高速64位时代，多处理核集成。

另外用于通信领域。

ARM系列

ARM被授权给全世界上百家半导体厂商（2016年被软银收购）。

分为ARM7、ARM9、ARM10、ARM11、StrongARM/Xscale、Cotax A、Cotax R与Cotax M系列等。

应用范围从工业控制到手持设备和消费电子、通信行业。

速度快、成本低、功耗小。

X86系列 英特尔成立于1968年，具有50多年产品创新和市场

领导的历史。1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器。

AMD创办于1969年，当时公司的规模很小，甚至总部就设在一位创始人的家中。

X86系列主要由Intel和AMD公司生产。

CPU性价比良好。

开发简单，软件兼容性好。

软件资源丰富。

开发平台简单。

PowerPC

1991年，Apple（苹果电脑）、IBM、Motorola（摩托罗拉）组成的AIM联盟所发展出的微处理器架构。但苹果电脑自2005年起，将旗下电脑产品转用Intel CPU。

在高速和低功耗之间作了妥协，接口丰富，曾被广泛用于手持设备，现在逐渐被ARM取代。

68K/ColdFire

1979年美国摩托罗拉Motorola公司（现为Freescale半导体）推出一款型号为MC68000的16

位通用微处理器，用于最早的Apple Macintosh计算机和Hewlett-Packard公司的LaserJet打印机。

68K是美国摩托罗拉公司出品的MC68000处理器的俗称，也是一种处理器架构。

直至今日，68K仍是许多工业控制和嵌入式系统的首选处理器工作平台。目前，68K系列最新的后续产品有飞思卡尔Freescale半导体的Coldfire和Dragonball系列。

其他

EPSON C33处理器系列—功耗低、成本低，在低端手机、数码产品中有一定的

应用

—开发方便

各种DSP—主要公司为TI和AD

—AD的Blackfin系列体现了嵌入式微处理器同DSP之间的融合

—TI的开放式多媒体应用平台OMAP(Open Multimedia

Application Platform)是另一种双内核的融合方式

其他（可编程逻辑）

Xilinx公司（赛灵思）

—内嵌PowerPC

—MicroBlaze、PicoBlaze两个IP核

Altera公司（2015年被Intel收购）

—NiosII

Lattice公司

—内嵌ARM

全球半导体市场Intel英特尔Samsung三星TSMC台积电Qualcomm高通Broadcom Ltd博通SK Hynix SK海力士Micron美光TI德州仪器Toshiba东芝NXP恩智浦MediaTek联发科Infineon英飞凌ST意法半导体Apple苹果Sony索尼Nvidia英伟达Renesas瑞萨GlobalFoundries格罗方德ON Semi安森美半导体UMC联华电子

全球半导体市场2

01

7

年世界半导体产业前十大企业

资料来源：G

artn

er(2

01

8.1

.6)

全球及中国半导体销售同比增速(2014-2017)

2015-2017年全球半导体市场规模及增速

机构 2015年市场规模（亿美

元）

2015年增速（%）

2016年市场规模（亿美

元）

2016年增速（%）

预计2017年市场规模（亿美元）

预计2017年增速（%）

SIA 3352 -0.2 3389 1.1 3610 6.5

WSTS 3349 0.2 3361 0.3 3461 3.0

ICInsights 3536 -1.0 3571 1.0 3750 5.0

Gartner 3337 -1.9 3397 1.5 3641 7.2

2017-2019年全球半导体市场规模预测

IHS发布的2015全球MCU厂商总收入排行

1、瑞萨电子2、恩智浦3、意法半导体4、英飞凌5、微芯6、德州仪器7、爱特梅尔8、赛普拉斯9、三星10、北京华大

2016全球MCU 市场格局

1、恩智浦2、瑞萨电子3、微芯4、三星5、意法半导体6、英飞凌7、德州仪器8、赛普拉斯

MCU 最大应用在消费电子领域，计算机与网络和汽车电子也是MCU 应用的重要领域，尤其是高端汽车在汽车电子和智能驾驶方面的需求，以及新能源汽

车的快速发展都直接拉动了MCU 芯片的市场需求。

受益于物联网行业腾飞，MCU 作为物联网产业上游环节已进入高速发展通道。

中国是全球最大的家电、电子产品整机生产国， 也是 MCU 等芯片的最大应用国。

MCU市场概述

据2019年1月14日海关的数据显示，2018年我国进口集成电路（芯片）数量为4175.7亿件，同比增长10.8%，而进口金额达到3120.58亿美元，2018年出口额仅为846.36亿美元。

2018年进口总额超过2万亿元，如果按照2017年我国各大城市的GDP数据来看，这相当于深圳市的GDP总量，也就是说，如果我们把进口芯片所消耗的外汇资金用于经济建设，完全可以再造一个“深圳”。

集成电路（芯片）市场概述

全球制造强国往往也是出口强国，比如德国主要出口高附加值产品，而国内目前出口产品主要是汽车、手机、服装和玩具。

因此要发展国产芯片，需要整个“中国制造”全面升级，争取出口更多有高附加值的产品。那么，我们的国产芯片才有可能随着发展壮大。

ARM内核结构发展

嵌入式软件

所有的嵌入式系统都有应用软件在运行，但并不一定都有嵌入式操作系统

在复杂的系统中，为了合理地调度多任务，利用系统资源、系统函数，以及和库函数接口，应该自行选配嵌入式操作系统开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量

嵌入式系统软件架构

嵌入式操作系统

与微机操作系统类似的功能：

—任务调度

—进程间通信

—文件管理（可选）

—中断处理

—存储器管理（可选）

嵌入式操作系统

嵌入式操作系统的特点：

—微内核、模块化、可方便裁减

—实时性，尤其对控制系统

—强大的网络功能

—稳定性强、不依赖于交互操作

—代码固化

—可以适应多种体系结构

嵌入式操作系统架构

嵌入式操作系统

Palm OS

Windows CE

Linux(ucLinux)

RT Linux

uc-osII

Android

IOS（Iphone、Ipad）

其它商业OS：VxWorks、QNX等

Palm OS

Palm OS是一套专门为掌上电脑PDA开发的OS（1996年）。在编写程序时，Palm OS充分考虑了掌上电脑内存相对较小的情况，因此它只占有非常小的内存。

Palm OS使掌上电脑与PC机上的信息实现同步，把台式机的功能扩展到了掌上电脑PDA

Windows CE

Windows CE是微软开发的一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是一个基于掌上型电脑类的电子设备的操作系统

Windows CE不仅继承了传统的Windows图形界面，并且在Windows CE平台上可以使用Windows 95/98/2000上的编程工具（如Visual Basic、Visual C++等）、使用同样的函数、使用同样的界面风格，使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上继续使用

Windows CE

Windows CE中的C代表袖珍（Compact）、消费（Consumer）、通信能力（Connectivity）和伴侣（Companion）；E代表电子产品（Electronics）。它相当于是精简的Windows 95，它的图形用户界面相当出色。

版本从Windows CE 1.0到Windows CE 6.0，Windows Embedded Compact 7

基于Win CE的移动机器人平台

Windows Phone

2010年10月11日，微软公司正式发布了智能手机操作系统Windows Phone，同时将谷歌的Android和苹果的IOS列为主要竞争对手。

主要使用厂商有：诺基亚，三星，HTC等

2012年3月21日，Windows Phone 7.5登陆中国。6月21日，微软正式发布最新手机操作系统Windows Phone 8，Windows Phone 8采用和Windows 8相同的内核。

2015年1月22日，微软召开Windows 10主题发布会，提出Windows 10将是一个跨平台的系统，无论手机、平板、笔记本、二合一设备、PC，Windows 10将全部通吃。

Linux

是最为流行的一款开放源代码的操作系统

资源丰富，而且免费

目前正在开发的嵌入式系统中，70%以上的项目选择Linux作为嵌入式操作系统，它现已成为嵌入式操作系统的理想选择

ucLinux不带MMU

对Linux经过实时性改造得到RTLinux

基于RTLinux的仿人机器人

uc-osII

简单易学、源码公开，核心代码5000行左右

可移植性强，只有与微处理器相关的极少数文件用汇编

可抢占任务调度，真正意义上的实时系统

稳定可靠

Android

Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台以Java为编程语言的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。

目前，较新版本为Android 5.0 Lollipop（棒棒糖），Android 6.0 Marshmallow（棉花糖），Android 7.0 Nougat（牛轧糖），Android 8.0 Oreo（奥利奥），Android 9 Pie（馅饼）。

iOS(Iphone、Ipad)

iOS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。它主要是给iPhone、iPod touch以及iPad使用。就像其基于的Mac OS X操作系统一样，它也是以Darwin为基础的。原本这个系统名为iPhone OS，直到2010

年6月7日WWDC大会上宣布改名为iOS。

iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层（the Core OS layer），核心服务层（the Core

Services layer），媒体层（the Media layer），可轻触层（the Cocoa Touch layer）。系统操作占用大概240MB的存储器空间。

其他操作系统

VxWorks

—Wind River System公司的产品，市场占有率最高的商用嵌入式操作系统

—可靠性极高

QNX（Quick UNIX）

—极小的可扩充内核（12KB）的类Unix实时操作系统，仅提供四种服务（进程调度、进程间通信、底层网络通信、中断处理）

—运行速度极快，可将系统配置成微小的嵌入式操作系统或是包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统

基于VxWorks的火星探路者（1996年美国）

诺基亚的塞班（Symbian）

Symbian最初是由摩托罗拉、西门子、爱立信等共同出资组建的一个合资公司，2008年被诺基亚收购，专门研发手机操作系统，2014年被正式淘汰。

Symbian是一个实时性、多任务的纯32位操作系统，具有功耗低、内存占用少等特点，非常适合手机等移动设备使用。

最重要的它是一个标准化的开放式平台，任何人都可以为支持Symbian的设备开发软件。

2019年1月份全球桌面操作系统市场份额数据（根据Netmarketshare的数据，在2018年12月份，Windows 10占据39.22％市场份额，最终超过了Windows 7，后者占据了36.9％的市场份额。Windows 8.1份额降到了4.45%。）

2016年全球企业服务器操作系统市场份额

2018年第一季度移动操作系统市场份额数据（Kantar）

嵌入式系统的开发流程

嵌入式系统软件开发特点

嵌入式系统的一个特点在于其开发的特殊性与困难性

—开发机器！=执行机器

—开发环境！=执行环境

专门的开发环境与开发工具

嵌入式系统开发环境

宿主机：开发机器，使用通用操作系统，运行编辑、编译、调试等软件工具

目标机：目标程序运行的硬件平台，使用嵌入式操作系统或者没有操作系统

交叉编译：在宿主机上运行针对目标机的编译工具，编译生成只能在目标机上运行目标的文件

嵌入式系统开发环境

1、交叉开发环境：宿主机（Host）是一台通用计算机（如 PC 机或者工作站），它通过串口或者以太网接口与目标机通信。

2、基于JTAG的ICE仿真器进行ARM的开发调试。开发系统的总体框架结构如图示，调试一个ARM目标机系统需要：一个运行调试软件的PC机和一个协议转换器。

嵌入式软件开发环境的建立

选定目标机（主要是使用的嵌入式处理器）

在一台宿主机（普通PC机）上安装针对目标机的编译工具软件

编辑编译程序，过程与普通程序开发一样，只是调用的编译链接工具不同

将生成的代码下载到目标板上，在宿主机端用调试工具软件来调试

目标机与开发系统

EPSON L11开发平台（过去）

目标机与开发系统

EPSON S1C33209开发系统（过去）

目标机与开发系统

SinoSys-M31嵌入式系统实验箱（现在）

iTOP-4412精英版搭载三星Cortex-A9 Exynos 4412四核处理器1.5GHz主频，配备1GB内存，4GB固态硬盘EMMC存储，配备Android、Linux + Qt、Ubuntu操作系统。（目前中高端的ARM开发系统）

Cubieboard4 CC-A80是一个开源的mini PC单片机开发板，主芯片组Allwinner A80是一个28nm级别，Octa-Core A15/A7构架，2Ghz主频的CPU。拥有64核PowerVR G6230 图形处理器，支持openGL ES、openGL、甚至openCL等。

NV

IDIA

Je

tso

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K1

开发者套件以革命性

的NV

IDIA

Te

gra

® K

1 S

oC

为基础构建，并

且使用相同的N

VID

IA K

ep

ler™

计算核心，

该核心专为全世界的超级计算机而设计。提供

了一款全功能N

VID

IA C

UD

A®

平台，用于快

速开发和部署面向计算机视觉、机器人技术、

医疗和更多领域的计算密集型系统。

Jetson TX1 是全球首款模块化超级计算机，可提供超级新视觉计算应用所需的性能和节能效果。它以革命性的 NVIDIA Maxwell™ 架构为基础构建，含有256 个 CUDA 核心，提供每秒超过一万亿次浮点运算的性能。64 位 CPU、4K 视频编解码功能，以及1400 兆像素/秒的相机接口，使它成为适合嵌入式深度学习、计算机视觉、图形和 GPU 计算的超级系统。

Jetson SDK 支持超级新驱动程序、库和 API。cuDNN 是一种用于深度学习的CUDA 加速库。它兼容多种适合培训和推理的行业标准深度学习框架，包括 Caffe、Theano 和 Torch。VisionWorks 是一种用于计算机视觉的 CUDA 加速库和框架。它借助额外的 NVIDIA 扩展来实施 OpenVX 1.1 规格。Jetson TX1 支持超级新的图形驱动程序和API，包括OpenGL 4.5、OpenGL ES 3.1 和 Vulkan。该模块以 NVIDIA Maxwell 处理器为基础构建，这意味着它全面支持NVIDIA CUDA 7.0。CUDA 将 GPU 转化为一种通用图形处理器单元 (GPGPU)，使开发者能够获得极大的平行性能和节能效果。

Jetson TX1超级新技术