《基于ARM的单片机应用及实践——GD32案例式教学 第2版》 武奇生 课件 第1--8章　概述、系统及存储器架构---定时器.pptx

;如图所示，图灵假想的这台抽象机器包括这样几部分：

一条无线长的纸袋TAPE。纸袋被划分为一个接一个的小格子，每个格子上包含一个来自有限字母表的符号，字母表中有一个特殊的符号表示空白。纸带上的格子从左到右依次被编号为0,1,2,3…，纸带的右端可以无限伸展。

一个读写头HEAD。该读写头可以在纸带上左右移动，它能读出当前所指的格子上的符号，并能改变当前格子上的符号。

一套控制规则TABLE。它根据当前机器所处的状态以及当前读写头所指的格子上的符号来确定读写头下一步的动作，并改变状态寄存器的值，令机器进入一个新的状态。

一个状态寄存器。它用来保存机器当前所处的状态。机器的所有可能状态的数目是有限的，并且有一个特殊的状态，成为停机状态。;;;现代的嵌入式计算机往往在图1-4基础上进一步做了如下两个改进，如图1-5所示。

（1）区分内存储器和外存储器，以平衡功能、性能和成本之间的矛盾，一般速度快、性能高但是价格贵的静态存储器（SRAM）作为内存储器，用于存放正在运行的程序代码与数据，用闪存（Flash）、硬盘等速度较慢但是单位存储成本较低的器件作为外存储器，用于脱机断电期间提供程序和数据存储。这种存储层次在嵌入式系统中经常体现为高速SRAM和大容量Flash的区别。

;对任何一个真实的、技术可实现的计算机系统，都需要有最基础的一层硬件来实现，这一最基础的硬件实现了图灵机模型的要求，其上大部分都是各种硬件加速手段，对一个具体的计算机系统而言，软硬件的分割在哪里，主要取决于性能和成本之间的折衷。如果要求高性能，那么硬件加速的部件可以多些，相应成本也不可避免会增加；如果要求低成本，那么图中曲线可以下移，即用软件完成大部分处理，但性能会有所下降。

针对不同的应用市场和应用场景，不同公司的不同产品都制定了自己的软硬件分割线，即使嵌入式系统这一领域百花齐放，日益繁荣。;20世纪30-50年代：计算机诞生，十余台设计各异的计算机诞生在世界各地，并很快统一到冯·诺依曼架构下。

1958年，TI公司的杰克·基尔比（JackKilby）发明了第一台集成电路（IC），从此，计算机???术的发展与集成电路工艺的发展紧密结合在一起。

1961年，TI公司研发出第一个基于IC的计算机。

1964年，全球IC出货量首次超出10亿美元。

1965年，高登·摩尔（GordonMoore）提出描述集成电路工业发展规律的摩尔定律；同年，中国的第一块集成电路诞生，仅比美国晚了7年。

1968年，Intel公司诞生，推出第一片1K字节的RAM。

1971年，Intel推出微处理器4004.这是第一块在实际中被广泛使用的CPU芯片。紧接着，TI，Zilog,Motorola分别于1971、1973、1974年推出了基于半导体集成电路技术的CPU。;1981年，Intel公司退出了8位微控制器8051，它在单片机内集成了CPU、4K内存、通用I/O、计数器、串行通行模块以及终端管理模块。已经是一个使用的微控制器（MCU）芯片了。在IC工业的支持下，8051的出现极大降低了计算机应用的门槛，实现了单板到单片的飞跃（因此也被称为单片机），8051因此也在实际中获得了极其广泛的应用，其他各大公司如ATMEL、飞利浦、华邦等也相继开发了功能更多、更强大的8051兼容产品，即使是在今天，8051架构仍然随处可见见。这一阶段的主要特征就是从单板到单片的技术飞跃，以及8051在实际中的广泛应用，可认为是嵌入式系统发展的中期阶段。;ARM这个缩写至少有两中含义，一是指ARM公司，二是指ARM公司设计的低功耗CPU内核及其架构，包括ARM1到ARM11以及Cortex，其中获得广泛应用的有ARM7、ARM9、ARM11以及正在被广大客户接受的Cortex系列。;特性;GD32450Z-EVAL评估板使用GD32F450ZKT6作为主控制器。评估板使用MiniUSB接口或者DC-005连接器提供5V电源。提供包括扩展引脚在内的及SWD,Reset,Boot,Userbuttonkey,LED,CAN,I2C,I2S,USART,RTC,LCD,SPI,ADC,DAC,EXMC,CTC,SDIO,ENET,USBFS,USBHS,GD-Link等外设资源。;物联网大致被认为有三个层次：底层是用来感知数据传输的网络层，最上层则是应用层;习题

请举例10个以上身边单片机系统的例子。

请归纳整理嵌入式系统开发全流程中涉及到的知识领域，并思考哪些属于嵌入式系统初学者应该掌握的关键技能。

嵌入式系统设计中有哪些矛盾需要设计者和开发者解决？

如何理解计算机的计算能力和性能之间的概念差异？

20世纪五六十年代，阿塔纳索夫等人都具备了电子计算机的