嵌入式系統(tǒng)簡介嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程(完整版)
【正文】 基于相應(yīng)的嵌入式硬件平臺，并能完成用戶預(yù)期任務(wù)的 計(jì)算機(jī)軟件 。但是，在開發(fā)過程中設(shè)計(jì)人員普遍使用 Intel的 x86系列 CPU的計(jì)算機(jī)進(jìn)行開發(fā) ，而 目標(biāo)環(huán)境的處理芯片卻是多種多樣的 ，如 ARM， DSP，PowerPC， DragonBall系列等，這就要求開發(fā)機(jī)上的編譯器能支持交叉編譯。 需求評審的內(nèi)容包括正確性 、 無歧義性 、 安全性 、 可驗(yàn)證性 、 一致性 、 可理解性 、 可修改性 、 可追蹤性等多個(gè)方面 。 ? 目標(biāo)機(jī) (Target) 可以是嵌入式應(yīng)用軟件的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，也可以是能替代實(shí)際環(huán)境的仿真系統(tǒng)。 ? Flash的運(yùn)行方式 ，是把內(nèi)核的可執(zhí)行映像燒寫到 Flash上，系統(tǒng)啟動時(shí)從 Flash的某個(gè)地址開始執(zhí)行。 ? 有兩種類型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)： 硬實(shí)時(shí)系統(tǒng) 和 軟實(shí)時(shí)系統(tǒng) 。內(nèi)核變大使得占用的資源增多， 剪裁起來很麻煩 。 ? 2． 軟件代碼高質(zhì)量 、 高可靠性 盡管半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高、片上存儲器容量不斷增加，但在大多數(shù)應(yīng)用中，存儲空間仍然是寶貴的，還存在實(shí)時(shí)性的要求。 嵌入式微控制器 EMCU ? 嵌入式 DSP專門用來對離散時(shí)間信號進(jìn)行極快的處理計(jì)算，提高編譯效率和執(zhí)行速度。 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。 ? 嵌入式硬件 以芯片、模板、組件、控制器形式埋藏于設(shè)備內(nèi)部。 OS： 這是嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求 固態(tài)存儲 ，以提高速度。如各類 單片機(jī)和 DSP系統(tǒng) 。 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 。 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、混合信號示波器等。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)大的存儲區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。 ? 嵌入式微控制器 又稱為 單片機(jī) ，它將 CPU、存儲器（少量的 RAM、 ROM或兩者都有）和其它外設(shè)接口封裝在同一片集成電路里。 ? 用戶只需定義出整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過后，就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作樣品。 ? 嵌入式系統(tǒng)則不同，應(yīng)用程序用匯編語言和 C語言來開發(fā)，可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行；但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源，用戶必須自行 選配 RTOS開發(fā)平臺 ，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。 ? 不可搶占式調(diào)度： 一個(gè)任務(wù)一旦獲得 CPU就獨(dú)占 CPU運(yùn)行，除非由于某種原因，它決定放棄 CPU的使用權(quán)； ? 可搶占式調(diào)度： 基于任務(wù)優(yōu)先級，當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)可以隨時(shí)讓位給優(yōu)先級更高的處于就緒態(tài)的其它任務(wù)； ? 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度： 當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上任務(wù)有 同樣的優(yōu)先級 ，不同任務(wù)輪轉(zhuǎn)地使用 CPU，直到系統(tǒng)分配的 CPU時(shí)間片用完。一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行前，系統(tǒng)必須為它分配足夠的連續(xù)地址空間，然后全部載入主存儲器。與運(yùn)行應(yīng)用程序的環(huán)境不同，它分散在有通信連接的 宿主機(jī) 與 目標(biāo)機(jī) 環(huán)境之中。通過對規(guī)格的說明 ， 文檔得以清晰 、 準(zhǔn)確地描述 。 代碼編程 ? 生成代碼階段 在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中，一般采用的方法是 先在通用 PC上編程 ，然后通過 交叉編譯鏈接 ，將程序做成目標(biāo)平臺上可以運(yùn)行的二進(jìn)制代碼格式。這種代理可以是某種能支持調(diào)試的硬件，也可以是某種軟件； ? 目標(biāo)機(jī)可以是一種 仿真機(jī) 。 總結(jié)：嵌入式軟件開發(fā)的要點(diǎn) ? 嵌入式應(yīng)用軟件高度依賴目標(biāo)應(yīng)用的軟硬件環(huán)境，軟件的部分任務(wù)功能函數(shù)由匯編語言完成，具有 高度的不可移植性 。比如 ARM公司的 Angel。 板級支持包是操作系統(tǒng)與目標(biāo)應(yīng)用硬件環(huán)境的中間接口 ， 它是軟件包中具有平臺依賴性的那一部分 。 當(dāng)特定的觸發(fā)條件滿足時(shí) ， 系統(tǒng)將進(jìn)入某種特殊狀態(tài) 。 ? 盡可能提高嵌入式應(yīng)用軟件的可移植性方法： (1)盡量用高級語言開發(fā)，少用匯編語言 (2)局域化不可移植部分 (3)提高軟件的可重用性 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試 ?嵌
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1