[工學]第1章嵌入式系統(tǒng)概述(編輯修改稿)
2024-11-12 18:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Echelon和Motorola聯(lián)合研制的 Neuron芯片等。專用 SoC一般專用于某個或某類系統(tǒng)中，不為一般用戶所知。一個有代表性的產(chǎn)品是 Philips的Smart XA，它將 XA單片機內(nèi)核和支持超過 2048 位復雜 RSA算法的 CCU單元制作在一塊硅片上，形成一個可加載 JAVA或 C語言的專用的 SOC，可用于公眾互聯(lián)網(wǎng)如 Inter安全方面。 page 西安郵電學院 計算機系 19 2021/11/10 ? ? ? 嵌入式系統(tǒng)概述 page 西安郵電學院 計算機系 20 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 計算機系統(tǒng)由硬件和軟件組成 ，在發(fā)展初期沒有操作系統(tǒng)這個概念，用戶使用監(jiān)控程序來使用計算機。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機系統(tǒng)的硬件、軟件資源也愈來愈豐富，監(jiān)控程序已不能適應計算機應用的要求。于是在六十年代中期監(jiān)控程序又進一步發(fā)展形成了操作系統(tǒng) (Operating System)。發(fā)展到現(xiàn)在，廣泛使用的有三種操作系統(tǒng)即多道批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)以及實時操作系統(tǒng)。 page 西安郵電學院 計算機系 21 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 監(jiān) 控 程 序 操 作 系 統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) 分時操作系統(tǒng) 多道批處理操作系統(tǒng) 時 間 先 后 適用于多個用戶共享系統(tǒng)資源 適用于計算中心等較大的計算機系統(tǒng) 適用于嵌入式設備和有實時性要求的系統(tǒng)中 page 西安郵電學院 計算機系 22 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 監(jiān) 控 程 序 操 作 系 統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) 分時操作系統(tǒng) 多道批處理操作系統(tǒng) 時 間 先 后 適用于多個用戶共享系統(tǒng)資源 適用于計算中心等較大的計算機系統(tǒng) 適用于嵌入式設備和有實時性要求的系統(tǒng)中 實時操作系統(tǒng)是我們介紹的重點 page 西安郵電學院 計算機系 23 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 實時操作系統(tǒng)的特點 IEEE 的實時 UNIX分委會認為實時操作系統(tǒng)應具備以下的幾點 : ?異步的事件響應 ?切換時間和中斷延遲時間確定 ?優(yōu)先級中斷和調(diào)度 ?搶占式調(diào)度 ?內(nèi)存鎖定 ?連續(xù)文件 ?同步 總的來說 實時操作系統(tǒng)是事件驅(qū)動的，能對來自外界的作用和信號在限定的時間范圍內(nèi)作出響應 。它強調(diào)的是 實時性 、 可靠性 和 靈活性 , 與實時應用軟件相結(jié)合成為有機的整體起著核心作用 , 由它來管理和協(xié)調(diào)各項工作 ,為應用軟件提供良好的運行軟件環(huán)境及開發(fā)環(huán)境。 從實時系統(tǒng)的應用特點來看實時操作系統(tǒng)可以分為兩種： 一般實時操作系統(tǒng) 和 嵌入式實時操作系統(tǒng) 。 一般實時操作系統(tǒng) 應用于實時處理系統(tǒng)的上位機和實時查詢系統(tǒng)等實時性較弱的實時系統(tǒng)，并且提供了開發(fā)、調(diào)試、運用一致的環(huán)境。 嵌入式實時操作系統(tǒng) 應用于實時性要求高的實時控制系統(tǒng)，而且應用程序的開發(fā)過程是通過交叉開發(fā)來完成的，即開發(fā)環(huán)境與運行環(huán)境是不一致。嵌入式實時操作系統(tǒng)具有規(guī)模小 (一般在幾 K～幾十 K 內(nèi) )、可固化使用實時性強 (在毫秒或微秒數(shù)量級上 )的特點 。 page 西安郵電學院 計算機系 24 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 對基于芯片的開發(fā)來說，應用程序一般是一個無限的循環(huán)，可稱為 前后臺系統(tǒng) 或 超循環(huán)系統(tǒng) 。 很多基于微處理器的產(chǎn)品采用前后臺系統(tǒng)設計，例如微波爐、電話機、玩具等。在另外一些基于微處理器應用中，從省電的角度出發(fā)，平時微處理器處在停機狀態(tài)，所有事都靠中斷服務來完成。 —— 前后臺系統(tǒng) page 西安郵電學院 計算機系 25 2021/11/10 ? 基本概念 中斷服務程序處理異步事件，這部分可以看成前臺行為 ，前臺也叫中斷級。時間相關(guān)性很強的關(guān)鍵操作一定是靠中斷服務程序來保證的。 循環(huán)中調(diào)用相應的函數(shù)完成相應的操作，這部分可以看成 后臺行為 ，后臺也可以叫做任務級。這種系統(tǒng)在處理的及時性上比實際可以做到的要差。 ISR ISR ISR ISR 后臺 前臺 中斷服務程序 時 間 —— 前后臺系統(tǒng) page 西安郵電學院 計算機系 26 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 操作系統(tǒng) 是計算
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