嵌入式軟件概述ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-25 23:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、 串行口、 A/D、 D/A、Flash存儲(chǔ)器、 EEPROM等各種必要功能和外設(shè)。為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一個(gè)系列的單片機(jī)一般都具有多個(gè)衍生產(chǎn)品。每個(gè)衍生產(chǎn)品的內(nèi)核都是一樣的，不同的是存儲(chǔ)器和外設(shè)的配置及封裝。這樣可以使單片機(jī)最大限度地和應(yīng)用需求相匹配，功能不多不少，從而減少功耗和成本。 39和嵌入式微處理器相比，嵌入式微控制器的最大特點(diǎn)是單片化，從而使體積減小，功耗和成本下降，可靠性提高。微控制器是目前在嵌入式系統(tǒng)中使用最多的處理器。它上面外設(shè)資源一般比較豐富，適合用于控制方面，因此稱為微控制器。目前，嵌入式微控制器的品種和數(shù)量非常多，約占嵌入式系統(tǒng) 70％的市場(chǎng)份額。比較有代表性的通用系列包括 805 P51XA、 MCS25 MCS96/196/29 MC68HC05/11/12/1 68300、C166/167等。另外還有許多半通用的系列。例如，用于支持 USB接口的 MCU 8XC930/93 C5C541， 及其用于支持 I2C、 現(xiàn)場(chǎng)總線、 LCD的各種微控制器。40 DSP處理器嵌入式 DSP處理器（ Embedded Digital Signal Processor， EDSP） 是一種專門用于信號(hào)處理的處理器。這種處理器對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，使得它更適合于執(zhí)行 DSP算法，編譯的效率和指令執(zhí)行的速度也較高。 DSP算法的理論在 20世紀(jì) 70年代就已基本成熟，但由于那時(shí)專門的 DSP處理器還未出現(xiàn)，所以只能在通用的微處理器上實(shí)現(xiàn) DSP算法，因而效率很低。 1982年世界上誕生了第一枚 DSP處理器。在信號(hào)處理方面，它的運(yùn)算數(shù)度比一般的處理器快了幾十倍。目前 DSP處理器在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用的已很廣泛。例如，數(shù)字濾波、快速傅立葉變換（ Fast Fourier Transform， FFT） 等。 41嵌入式 DSP處理器有兩個(gè)發(fā)展來源：一是對(duì) DSP處理器進(jìn)行單片化，增加片上外設(shè)，使之成為嵌入式 DSP處理器。 TI的 TMS320C2022/C5000等屬于此類。二是在通用單片機(jī)或 SOC上增加DSP協(xié)處理器，使之成為嵌入式 DSP處理器。Intel的 MCS296和西門子的 TriCore則屬于這一類。嵌入式系統(tǒng)的智能化也是推動(dòng)嵌入式 DSP處理器發(fā)展的一個(gè)原因。例如，各種帶有智能邏輯的消費(fèi)類產(chǎn)品、生物信息識(shí)別終端、帶有加解密算法的鍵盤、 ADSL接入器、實(shí)時(shí)語音壓縮和解壓系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)顯示裝置等就都是有不同程度智能的嵌入式系統(tǒng)。這類系統(tǒng)上的智能化算法一般都運(yùn)算量較大，而且向量運(yùn)算較多，這些恰好是 DSP處理器的長處所在。 42嵌入式 DSP處理器的代表性產(chǎn)品是 Texas Instruments公司的 TMS320系列和摩托羅拉公司的 DSP56000系列。 TMS320系列又分為若干個(gè)子系列，包括 C2022系列，用于移動(dòng)通信設(shè)備的C5000系列，以及性能更高的 C6000和 C8000系列。 DSP56000系列則分為 DSP56000、DSP56100、 DSP56200和 DSP56300等幾個(gè)不同的子系列。434. 嵌入式片上系統(tǒng)嵌入式片上系統(tǒng)（ Embedded System On Chip，ESOC） 是一種在一塊硅片上就實(shí)現(xiàn)一個(gè)很復(fù)雜系統(tǒng)的芯片。在嵌入式片上系統(tǒng)中集成了許多功能模塊，比如說集成了微處理器核心和 USB、 TCP/IP、 GPRS、 GSM、 IEEE 139 藍(lán)牙等通信接口單元。以往這些單元都是依照各單元的功能做成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的處理芯片，比如說一個(gè)帶藍(lán)牙接口的系統(tǒng)，就是將藍(lán)牙接口芯片和嵌入式微處理器做在一個(gè)電路板上。這種方法會(huì)耗費(fèi)許多的電路空間，而且經(jīng)濟(jì)成本也比較高。若是將嵌入式微處理器與藍(lán)牙通信接口單元做在同一個(gè)芯片之中，構(gòu)成一個(gè)嵌入式片上系統(tǒng)，就會(huì)大幅度地縮小整個(gè)系統(tǒng)所占的體積和降低系統(tǒng)的復(fù)雜度。在大量生產(chǎn)的情況之下，生產(chǎn)成本也會(huì)遠(yuǎn)低于原本需要使用幾個(gè)芯片組成的電路系統(tǒng)。44嵌入式片上系統(tǒng)可以分為通用和專用兩類。通用類的主要產(chǎn)品有摩托羅拉的 MCore、 某些ARM系列的器件等。專用類的嵌入式片上系統(tǒng)一般是針對(duì)于某個(gè)或某類系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，不為一般用戶所知，一個(gè)有代表性的產(chǎn)品是飛利浦的 Smart XA。 它將 XA單片機(jī)的內(nèi)核和支持RSA算法的單元制作在一塊硅片上，形成一個(gè)可加載 Java或 C語言的專用的嵌入式片上系統(tǒng)，可用于網(wǎng)絡(luò)安全等方面。45 嵌入式軟件的概念與特點(diǎn)嵌入式軟件指運(yùn)行于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之上的軟件。在嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的初期，它的種類很少，規(guī)模也很小，基本上是硬件的附屬品。隨著嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用的發(fā)展，特別是隨著后 PC時(shí)代的到來，嵌入式軟件的種類和規(guī)模都得到了極大的發(fā)展，形成了一個(gè)完整獨(dú)立的軟件體系。46嵌入式軟件的特點(diǎn)?系統(tǒng)精簡(jiǎn)?標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較低?開發(fā)工作難度大?實(shí)時(shí)性強(qiáng)?軟件開發(fā)與硬件開發(fā)往往同步進(jìn)行?要求固化存儲(chǔ)?可靠性要求更高471. 系統(tǒng)精簡(jiǎn)由于嵌入式系統(tǒng)的資源一般比較有限，所以嵌入式軟件必須盡可能的精簡(jiǎn)才能適應(yīng)這種狀況。另一方面，由于嵌入式系統(tǒng)的功能比較專一，不需要考慮很多通用性的功能，所以也為系統(tǒng)的簡(jiǎn)化提供了必要的條件。系統(tǒng)精簡(jiǎn)不但使嵌入式軟件可以在資源有限的硬件環(huán)境中運(yùn)行，同時(shí)也有利于控制系統(tǒng)成本，和提高系統(tǒng)的安全性。例如， ENEA公司的 OSE操作系統(tǒng)的內(nèi)核只有 5KB， 這比而 MS Windows 系統(tǒng)的內(nèi)核的尺寸要小得多。 482. 標(biāo)準(zhǔn)化程度相對(duì)較低來自多方面的原因使嵌
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