嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程(已修改)
2025-10-23 09:54 本頁(yè)面
【正文】 ? 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介 ? 嵌入式系統(tǒng)的組成 ? 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程 第 9章 嵌入式系統(tǒng)概述 ? 廣義上講，凡是帶有 微處理器 的 專用軟硬件系統(tǒng) 都可稱為嵌入式系統(tǒng)。如各類 單片機(jī)和 DSP系統(tǒng) 。這些系統(tǒng)在完成較為單一的專業(yè)功能時(shí)具有簡(jiǎn)潔高效的特點(diǎn)。但由于他們沒(méi)有操作系統(tǒng)，管理系統(tǒng)硬件和軟件的能力有限，在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多任務(wù)功能時(shí)，往往困難重重，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn) ? 從狹義上講，那些使用 嵌入式微處理器 構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng)，具有自己 操作系統(tǒng) ，具有特定功能，用于特定場(chǎng)合的專用軟硬件系統(tǒng)稱為嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介 嵌入式系統(tǒng)的幾個(gè)重要特征 ： 由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對(duì)有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。 ： 嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化很強(qiáng)，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對(duì)硬件進(jìn)行 系統(tǒng)的移植 。 即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進(jìn)行修改 。 同時(shí)針對(duì)不同的任務(wù)，往往需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的 “ 升級(jí) ”是完全不同的概念。 ： 嵌入式系統(tǒng)一般沒(méi)有 系統(tǒng)軟件 和 應(yīng)用軟件 的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上過(guò)于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。 OS： 這是嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求 固態(tài)存儲(chǔ) ，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實(shí)時(shí)性。 ： 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒(méi)有操作系統(tǒng) 直接在芯片上運(yùn)行 。 為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配 RTOS（ Real－ Time Operating System）開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。 ： 由于其本身不具備自主開(kāi)發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后，用戶通常也是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套 開(kāi)發(fā)工具 和 環(huán)境 才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 這些工具和環(huán)境一般是基于通用計(jì)算機(jī)上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號(hào)示波器等。開(kāi)發(fā)時(shí)往往有 主機(jī) 和 目標(biāo)機(jī) 的概念，主機(jī)用于程序的開(kāi)發(fā)，目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行機(jī)，開(kāi)發(fā)時(shí)需要交替結(jié)合進(jìn)行。 嵌入式系統(tǒng)的組成 ? 嵌入式系統(tǒng)由 嵌入式硬件 與 嵌入式軟件組成。 ? 嵌入式硬件 以芯片、模板、組件、控制器形式埋藏于設(shè)備內(nèi)部。 ? 嵌入式軟件 是實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和各種專用軟件，一般固化在 ROM或閃存 中。 ? 嵌入式系統(tǒng)軟硬兼施，融為一體，成為產(chǎn)品，但在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要一些開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行輔助開(kāi)發(fā)。 嵌入式系統(tǒng)的整體架構(gòu) 嵌入式微處理器SDRAMROMI/OA/DD/A人機(jī)交互接口通用接口實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)( RTOS)圖形用戶接口BSP/HAL 硬 件抽象層/板 極支持包任務(wù)管理文件系統(tǒng)應(yīng)用程序嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件層軟件層中間層功能層嵌入式微處理器 ? 對(duì) 實(shí)時(shí)多任務(wù) 有很強(qiáng)的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間，從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度 。 ? 具有功能很強(qiáng)的 存儲(chǔ)區(qū)保護(hù) 功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用，需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。 嵌入式微處理器 ? 可擴(kuò)展的 處理器結(jié)構(gòu)，能迅速地開(kāi)發(fā)出滿足應(yīng)用需求的產(chǎn)品。 ? 嵌入式微處理器必須 功耗很低 ，尤其是用于便攜式的無(wú)線及移動(dòng)的計(jì)算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，如需要功耗只有 mW甚至 μW 級(jí)。 嵌入式微處理器分類 嵌 入 式 處 理 器嵌 入 式 微 控 制 器（ M C U ）嵌 入 式 D S P 處 理 器( D S P ) 嵌 入 式 微 處 理 器( M P U ) 嵌 入 式 片 上 可 編 程 系 統(tǒng)( S O P C ) ? 嵌入式系統(tǒng)硬件核心是嵌入式處理器。 ? 嵌入式處理器可以分為四類： 嵌入式微處理器 EMPU （ Embedded Microprocessor Unit） 嵌入式微控制器 EMCU （ Em
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