嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 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(zhuān)用軟硬件系統(tǒng)稱(chēng)為嵌入式系統(tǒng)。 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)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 。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)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。在應(yīng)用中，一般是將微處理器裝配在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的電路板上，在母板上只保留和嵌入式相關(guān)的功能即可，這樣可以滿足嵌入式系統(tǒng)體積小和功耗低的要求。 ? 嵌入式微控制器制造商 ： 摩托羅拉 、 英特爾 、英飛凌科技、 Atmel、日立、 NEC、三菱、東芝、松下、 Microchip、富士、飛利浦、德州儀器、三星、三洋、索尼、 Oki、凌陽(yáng)科技等。 ? DSP正在大量進(jìn)入嵌入式市場(chǎng)，目前廣泛應(yīng)用的是 TI產(chǎn)品 TMS320C2021 /C5000系列，另外 Intel和 Siemens也有相應(yīng)的產(chǎn)品。 ? 這樣除個(gè)別無(wú)法集成的器件以外，整個(gè) 嵌入式系統(tǒng)大部分均可集成到一塊或幾塊芯片中去 ，應(yīng)用系統(tǒng)電路板將變得很簡(jiǎn)潔，對(duì)于減小體積和功耗、提高可靠性非常有利。 嵌入式系統(tǒng)軟件的特征 ? 3．操作系統(tǒng)軟件具有高實(shí)時(shí)性 在多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)中 ， 對(duì)各項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧 、 合理調(diào)度是保證系統(tǒng)功能的關(guān)鍵 ， 單純提高處理器的速度是無(wú)法完成這些要求的 ， 也是沒(méi)有效率的 ， 這種任務(wù)調(diào)度只能由優(yōu)化編寫(xiě)的系統(tǒng)軟件來(lái)完成 ， 因此操作系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是基本要求 。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) ? 一般來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)內(nèi)核只提供基本的功能，如建立和管理進(jìn)程、管理設(shè)備等。其它的應(yīng)用組件，比如網(wǎng)絡(luò)功能、文件系統(tǒng)等均工作在用戶態(tài)，以系統(tǒng)進(jìn)程或函數(shù)調(diào)用的方式工作。 ? 目前，大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)不同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)采用基于優(yōu)先級(jí)的 搶占式調(diào)度法 ，對(duì)相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)則采用 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法 。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn) 3．硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí) ? 一些桌面操作系統(tǒng)使用了 虛擬存儲(chǔ)器 的概念。 ? 由此可見(jiàn)，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員必須 參與 系統(tǒng)的內(nèi)存管理， 對(duì)軟件中的一些內(nèi)存操作必須格外小心 。 ? 內(nèi)核加載方式 是把內(nèi)核的壓縮文件存放在Flash上，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)讀取壓縮文件在內(nèi)存里解壓，然后開(kāi)始執(zhí)行。 ? 宿主機(jī) (Host)是一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)，一般是 PC機(jī)。 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的流程 嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)流程與通用軟件的開(kāi)發(fā)流程大同小異 ， 但開(kāi)發(fā)所使用的設(shè)計(jì)方法具有嵌入式開(kāi)發(fā)的特點(diǎn) 。這些說(shuō)明文檔包括需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)和初級(jí)的用戶手冊(cè)等 。 由于嵌入式系統(tǒng)中任務(wù)的并發(fā)性 ， 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中引入了 DARTS(Design Approach for RealTime System) ? DARTS設(shè)計(jì)方法：是結(jié)構(gòu)化分析 /結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的擴(kuò)展 。最后將程序 下載到目標(biāo)平臺(tái)上 的特定位置，在目標(biāo)板上啟動(dòng)運(yùn)行這段二進(jìn)制代碼。 交叉編譯鏈接生成兩種類(lèi)型的可執(zhí)行文件： 調(diào)試用的可執(zhí)行文件 和 固化的可執(zhí)行文件 。通過(guò)在宿主機(jī)上運(yùn)行目標(biāo)機(jī)的仿真軟件，仿真一臺(tái)目標(biāo)機(jī)，使整個(gè)調(diào)試工作只在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。 (2)軟件代碼要求高質(zhì)量 、 高可靠性 。 ? 為了保證實(shí)時(shí)性能，使用效率高和速度快的匯編語(yǔ)言是不可避免的。 比如： ARM公司的 ARMulator模擬器 ? 監(jiān)控器方式 監(jiān)控器 (Monitor)調(diào)試方式需要目標(biāo)機(jī)與宿主機(jī)協(xié)調(diào)。 ? 仿真器方式 仿真器調(diào)試方式是在微處理器的內(nèi)部嵌入額外的 控制模塊 。 一般高檔的微處理器都帶 JTAG (Joint Test Action Group,聯(lián)合測(cè)試行動(dòng)組 )接口 ， 它是一種邊界掃描標(biāo)準(zhǔn) ，只需 5根引腳就可以實(shí)現(xiàn)在線仿真的功能 。 板級(jí)支持包的主要功能包括兩部分： ?在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí) ， 對(duì)硬件進(jìn)行初始化 ?為驅(qū)動(dòng)程序提供訪問(wèn)硬件的手段
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