第八章 数字化的生活世界（课件）《计算机原理》同步教学（高教版）

第八章 数字化的生活世界 数字化的生活世界 智能家电已成新宠 嵌入式系统无处不在 家居渐兴智能化 本章内容 §8.1智能家电已成新宠 一、教学目标： 1. 理解模糊控制、智能家电、嵌入式芯片等基本概念。 2. 认识一些先进的智能家电。 3. 了解智能洗衣机及智能电饭煲的工作原理。 二、教学重点、难点 理解一些基本概念及智能家电的工作原理。 (两课时） 模糊家电与智能家电 模糊家电装有各种传感器和微处理器，它利用存储着的一套根据模糊逻辑推理设计的程序，模拟人们使用家电的操作习惯，自动感觉、判断和处理。模糊家电不模糊，它的“聪明”之处在于将这些模糊的概念转变为精确的指令。但不会和人们“交谈沟通”。 智能家电能通过电子遥控、声音辨别以及网络信息等方式，与人们进行相互沟通。 8.1.1 智能家电博览会。 1、智能冰箱 2、智能空调 3、智能厨房 4、智能缝纫机 5、智能轮椅 8.1.2 家电智能化的主要原理 “植入”家电的计算机核心芯片称为“嵌入式微处理器”。 嵌入式微处理器的作用很大，但作用方式和原理却各不一样。 8.1.3 智能洗衣机的程序控制 8.1.4 精确条件控制的智能电饭煲 一、教学目标： 1. 理解智能家居的相关概念。 2. 理解智能家居的构成及功能。 3. 了解智能家居的实现技术。 §8. 2 家居渐兴智能化 二、教学重点、难点 智能家居的构成与功能。 （两课时） 智能家居系统示意图： 智能家居系统就是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术，将家中的各种设备通过家庭网络连接到一起而形成的智能住宅。 但是，家居智能化与家居信息化、家居自动化都有一定的区别。 8.2.1 什么是智能家居？ 家居布线系统 家居安防系统： 家庭自动化系统： 家庭体验系统： 8.2.2 智能家居系统的构成与功能 智能家居子系统： 可实现如下功能： 家居安防监控： 网络家电控制： 家庭信息网络： 家庭多媒体网络： 家居物业管理： 8.2.3 智能家居功能的实现技术 1 .计算机网络技术 2 .计算机软件技术 3 .计算机密码技术 4 .“即插即用”技术 5 .图像处理技术 6 .传感器技术 7 .嵌入式技术 智能家居系统功能的实现主要包括以下技术： 智能家居报警系统主机与分机的报警流程图如下： 8.2.4 智能家居报警系统的原理 一、教学目标： 1. 了解嵌入式系统的广泛应用。 2. 理解嵌入式系统的定义与组成。 3. 了解嵌入式系统的实际应用。 §8. 3 嵌入式系统无处不在 二、教学重点、难点 嵌入式系统的定义与组成。 （两课时） 同学们知道什么叫“后PC时代”吗？ 后PC时代的擎天之柱又是什么吗？ 8.3.1 广泛应用的嵌入式系统 请同学们从身边的电脑、家电及其遥控器中找找嵌入式系统。 “看不见、却很用得着”，这一特性正好充分诠释了嵌入式计算机系统及其产品的本质。 8.3.2 嵌入式系统的定义与组成 1、嵌入式系统的定义 所谓嵌入就是将计算机的硬件或软件嵌入到其他设备中去，构成一种具有更完善功能的新系统，即嵌入式系统。简而言之，就是“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。嵌入式系统的三个基本要素是：“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”。 嵌入式操作系统一般是单任务的，其稳定性也非常好。Vxworks、Psos和Os-9等就是传统嵌入式操作系统中应用最广泛的几个。我国自主开发的Hopen则是运行在32位微处理器上的实时多任务操作系统。通用性很强的Linux操作系统也常被应用到嵌入式系统中。 嵌入式硬件 嵌入操作系统 嵌入式应用程序 应用程序与操作系统的接口 操作系统与硬件的接口 2、嵌入式系统的组成 嵌入式硬件的核心是嵌入式芯片，主要包括嵌入式微处理器（EMPU）、嵌入式微控制器（EMCU）、嵌入式数字信号处理器（EDSP）及嵌入式片上系统（ESOC）。 手机产品的更新换代，手机功能的日新月异，其奥妙就在于手机中的嵌入式微处理器和与之相适应的嵌入式操作系统。 手机操作系统的图形界面，与WINDOS操作系统比较有什么异同点？ 8.3.3 手机中的嵌入式系统 将手机功能、可编程信息管理功能和互联网接入功能融合在一起的手机被称为智能手机。嵌入式系统和智能手机可根据其功能，通过红外线或蓝牙短距离系统、中距离网络系统以及长距离移动通信系统来交换数据。我们只要点击智能手机上的按键，便可直接连接到安全系统、工业控制、医疗设备和家庭自动化等系统，并可用手机代替各种家庭遥控器。 简要介绍几块智能手机的功能及其实现原理。 $$