【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Free sample background from Slide 37 本章提要 1 5 2 8 7 為什么要學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 嵌入式系統(tǒng)的分類(lèi) 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域 6 嵌入式處理器 3 4 嵌入式系統(tǒng)的組成 評(píng)估嵌入式系統(tǒng)處理器的主要指標(biāo) A Free sample background from Slide 38 嵌入式系統(tǒng)的組成 外 圍 電 路電 源 模 塊時(shí) 鐘微 處 理 器M P UF L A S HR A M復(fù) 位 R O M外 設(shè)U S BL C D K e y b o a r dO t h e rA Free sample background from Slide 39 1） 嵌入式處理器 ? 對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間，從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。 ? 具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。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(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。 嵌入式處理器一般就具備以下 4個(gè)特點(diǎn) : A Free sample background from Slide 40 ? 可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，能最迅速地開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。 ? 嵌入式微處理器必須功耗很低，尤其是用于便攜式的無(wú)線及移動(dòng)的計(jì)算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，功耗可達(dá)到 mW甚至 μW 級(jí)。 A Free sample background from Slide 41 2）存儲(chǔ)器 用以保存 固件的 ROM、 保存程序數(shù)據(jù)的 RAM和 Flash。 3）連接各種外設(shè)的 I/O端口。 A Free sample background from Slide 42 2. 嵌入式系統(tǒng)的軟件 1）嵌入式操作系統(tǒng) ? 編碼體積小； ? 面向應(yīng)用，可裁剪和移植； ? 實(shí)時(shí)性強(qiáng)； ? 可靠性高； ? 專(zhuān)用性強(qiáng)。 A Free sample background from Slide 43 ? 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是具有實(shí)時(shí)性且能支持實(shí)時(shí) 控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)，其重要特點(diǎn)是滿(mǎn) 足對(duì)時(shí)間的限制和要求。 A Free sample background from Slide 44 RTOS提供功能： ? RTOS內(nèi)核 提供 CPU的管理； ? RTOS內(nèi)核提供任務(wù)、內(nèi)存管理； ? RTOS提供設(shè)備管理，文件和網(wǎng)絡(luò)的支持； ? RTOS提供 C/C++、 JAVA、圖形模塊等編程接口。 A Free sample background from Slide 45 ? 常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng) 實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的種類(lèi)繁多，大體上可 分為兩種，商用型和免費(fèi)型： ? 商用型的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)： 該操作系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術(shù)支持和售后服務(wù)，但往往價(jià)格昂貴。 A Free sample background from Slide 46 ? VxWorks ? VxWorks操作系統(tǒng)是美國(guó) WindRiver公司于1983年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（ RTOS）， 具有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶(hù)開(kāi)發(fā)環(huán)境，在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域牢牢占據(jù)著一席之地。 ? VxWorks所具有的顯著特點(diǎn)是： － 可靠性、實(shí)時(shí)性和可裁減性。 － 它支持多種處理器，如 x8 i960、Sun Sparc、 Motorola MC68xxx、 MIPS 、POWER PC等等。 ? 大多數(shù)的 VxWorks API是專(zhuān)有的。 A Free sample background from Slide 47 ? Windows Embedded ? Windows CE ： 一種針對(duì)小容量、移動(dòng)式、智能化、 32位、連接設(shè)備的模塊化實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。 ? 針對(duì)掌上設(shè)備、無(wú)線設(shè)備的動(dòng)態(tài)應(yīng)用程序和服務(wù)提供了一種功能豐富的操作系統(tǒng)平臺(tái)。 Windows CE 屬于軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),實(shí)時(shí)性欠佳。 ? 由于基于 Windows背景，界面統(tǒng)一認(rèn)可。 ? 操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少 200K的 ROM。 A Free sample background from Slide 48 ? Palm OS ? Palm OS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商 3COM旗下的 Palm Computing掌上電腦公司的產(chǎn)品。 ? Palm OS在 PDA市場(chǎng)上占有很大的市場(chǎng)份額， 將近 90%，最近下降 70％，目前主要與 WIN CE進(jìn)行激烈競(jìng)爭(zhēng)。 A Free sample background from Slide 49 ? QNX ? 加拿大 QNX公司的產(chǎn)品。 ? QNX是在 X86體系上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，這和其它的 RTOS開(kāi)發(fā)不一樣，很多 RTOS都是從 68K的 CPU上面開(kāi)發(fā)成熟后再移植到 X86體系上面來(lái)的。 ? QNX是一個(gè)實(shí)時(shí)的、可擴(kuò)充的操作系統(tǒng)，它部分遵循 POSIX相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于 QNX具有強(qiáng)大的圖形界面功能，因此很適合作為機(jī)頂盒、手持設(shè)備（手掌電腦、手機(jī)）、GPS設(shè)備的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使用。 A Free sample background from Slide 50 ? 免費(fèi)型的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)： 該操作系統(tǒng)在價(jià)格方面具有優(yōu)勢(shì)，目前主要有 Linux和 μC/OS ，穩(wěn)定性與服務(wù)性存在挑戰(zhàn)。 ? 嵌入式 Linux ? Linux是開(kāi)放源碼的，不存在黑箱技術(shù)，遍 布全球的眾多 Linux愛(ài)好者又是 Linux開(kāi)發(fā)的 強(qiáng)大技術(shù)后盾。 ? Linux的內(nèi)核小、功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定、系 統(tǒng)健壯、效率高，易于定制剪裁，在價(jià)格上 極具競(jìng)爭(zhēng)力。 A Free sample background from Slide 51 ? Linux不僅支持 x86 CPU， 還可以支持其他數(shù)十種 CPU芯片。 ? 有大量的且不斷增加的開(kāi)發(fā)工具，為嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)提供了良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境。 ? Linux的內(nèi)核結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)方面是非常完整的，它提供了對(duì)十兆、百兆、千兆以太網(wǎng)，無(wú)線網(wǎng)，光纖網(wǎng)，衛(wèi)星等多種聯(lián)網(wǎng)方式的全面支持。 A Free sample background from Slide 52 嵌入式 Linux(Embedded Linux)是指對(duì) Linux經(jīng)過(guò)小型化裁剪后，能夠固化在容量只有幾百K字節(jié)或幾兆字節(jié)的存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)中，應(yīng)用于特定嵌入式場(chǎng)合的專(zhuān)用 Linux操作系統(tǒng)。嵌入式 Linux的開(kāi)發(fā)和研究是目前操作系統(tǒng)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。主要有 RTLinux和 ?Clinux。 A Free sample background from Slide 53 ? μC/OS 和 μC/OS_Ⅱ μC/OS_Ⅱ 是源碼公開(kāi)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核，全部核心代碼只有 ，包含了進(jìn)程調(diào)度、時(shí)鐘管理、內(nèi)存管理和進(jìn)程間的通信與同步功能。 2）相應(yīng)的各種應(yīng)用程序 A Free sample background from Slide 54 3．嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具和開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 開(kāi)發(fā)工具一般用于開(kāi)發(fā)主機(jī)，包括語(yǔ)言編譯器、連接定位器、調(diào)試器等。 注意 ：嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件位于嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品本身，開(kāi)發(fā)工具則獨(dú)立于嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品之外 。 A Free sample background fr