嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程(存儲(chǔ)版)
【正文】 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用需求中最為突出的是注重應(yīng)用的 時(shí)效性 ， 需求分析階段的 主要任務(wù) 是： (1)對(duì)問題的識(shí)別和分析 對(duì)用戶提出的問題進(jìn)行抽象識(shí)別用以產(chǎn)生以下的需求：功能需求 、 性能需求 、 環(huán)境需求 、 可靠性需求 、安全需求 、 用戶界面需求 、 資源使用需求 、 軟件成本與開發(fā)進(jìn)度需求 。 它給出劃分任務(wù)的方法 ， 并提供定義任務(wù)間接口的機(jī)制 。 ? 生成代碼階段 交叉調(diào)試 交叉調(diào)試，又叫遠(yuǎn)程調(diào)試，具有以下特點(diǎn)： ? 調(diào)試器和被調(diào)試的程序運(yùn)行在 不同的機(jī)器上 。 (3)系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是基本要求 。首先，在宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)之間通過串口、以太口等 建立物理連接 ，然后在宿主機(jī)上運(yùn)行調(diào)試器，目標(biāo)機(jī)運(yùn)行監(jiān)控程序和被調(diào)試程序，從而建立宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)的 邏輯連接 。 板級(jí)支持包 由于嵌入式系統(tǒng)中采用微處理器／微控制器的多樣性 ， 嵌入式操作系統(tǒng)的可移植性顯得更加重要 。 在宿主機(jī)的通信端口和目標(biāo)板調(diào)試通信接口之間 ， 通信接口的引腳信號(hào)可能存在差異 ， 因此在這兩者之間往往可以通過一塊 信號(hào)轉(zhuǎn)換電路板連接 。另外，它無(wú)法仿真嵌入式系統(tǒng)在應(yīng)用系統(tǒng)中的實(shí)際執(zhí)行情況。 嵌入式軟件的特點(diǎn)如下： (1)軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ) 。 嵌入式集成開發(fā)環(huán)境都支持交叉編譯 、 鏈接 ， 如WindRiver公司的 TornadoⅡ 以及 GNU套件等 。 ? 設(shè)計(jì)階段 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段包括系統(tǒng)設(shè)計(jì) 、 任務(wù)設(shè)計(jì)和任務(wù)的詳細(xì)設(shè)計(jì) 。 ? 嵌入式軟件開發(fā)的特點(diǎn)： – 引入 任務(wù) 設(shè)計(jì)方法 – 需要 固化 程序 – 軟件開發(fā)難度大 ? 嵌入式應(yīng)用軟件對(duì) 實(shí)時(shí)性 、 穩(wěn)定性 、 可靠性 、 抗干擾性 等性能的要求都比通用軟件的要求更為嚴(yán)格和苛刻。這種方法實(shí)際上是很多嵌入式系統(tǒng)所采用的方法。 ? 軟實(shí)時(shí)系統(tǒng) 并不要求限定某一任務(wù)必須在一定的時(shí)間內(nèi)完成，只要求各任務(wù)運(yùn)行得越快越好； ? 硬實(shí)時(shí)系統(tǒng) 對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求，一旦系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不能滿足，就可能會(huì)引起系統(tǒng)崩潰或致命的錯(cuò)誤，一般在工業(yè)控制中應(yīng)用較多。 ? 嵌入式操作系統(tǒng)采用 微內(nèi)核結(jié)構(gòu) ，內(nèi)核只提供基本的功能，比如：任務(wù)的調(diào)度、任務(wù)之間的通信與同步、內(nèi)存管理、時(shí)鐘管理等。為此要求程序編寫和編譯工具的質(zhì)量要高，以減少程序二進(jìn)制代碼長(zhǎng)度、提高執(zhí)行速度。在數(shù)字濾波、 FFT、譜分析、圖像處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 ? 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 （ Embedded Microcontroller Unit） 嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器 EDSP （ Embedded Digital Signal Processor） 嵌入式片上系統(tǒng) ESoC （ Embedded System on Chip） 嵌入式系統(tǒng)硬件核心 嵌入式微處理器 EMPU ? 嵌入式微處理器 就是和通用計(jì)算機(jī)的微處理器對(duì)應(yīng)的 CPU。 ? 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。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實(shí)時(shí)性。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)。 ： 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 。 ： 由于其本身不具備自主開發(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 開發(fā)工具 和 環(huán)境 才能進(jìn)行開發(fā)。 ? 具有功能很強(qiáng)的 存儲(chǔ)區(qū)保護(hù) 功能。 ? 主要的嵌入式微處理器包括： Motorola PowerPC、Intel Pentium、 Motorola 68000、 strong ARM、MIPS、 AMD X86系列等等。 ? 各種通用處理器內(nèi)核將作為 SoC設(shè)計(jì)公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，成為 VLSI設(shè)計(jì)中一種標(biāo)準(zhǔn)的器件，用標(biāo)準(zhǔn)的 VHDL等語(yǔ)言描述。 嵌入式系統(tǒng)軟件的特征 ? 通用計(jì)算機(jī)具有完善的操作系統(tǒng) ，應(yīng)用程序的開發(fā)以及完成后的軟件都在 OS平臺(tái)上面運(yùn)行，但一般不是實(shí)時(shí)的。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn) 1．微內(nèi)核結(jié)構(gòu) ? 任務(wù)的調(diào)度有三種方式 ： 可搶占式調(diào)度 、 不可搶占式調(diào)
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