【文章內容簡介】 Free sample background from Slide 37 本章提要 1 5 2 8 7 為什么要學習嵌入式系統(tǒng) 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展 嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 嵌入式系統(tǒng)的分類 嵌入式系統(tǒng)的應用領域 6 嵌入式處理器 3 4 嵌入式系統(tǒng)的組成 評估嵌入式系統(tǒng)處理器的主要指標 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 鐘微 處 理 器M P UF L A S HR A M復 位 R O M外 設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 ? 對實時多任務有很強的支持能力，能完成多任務并且有較短的中斷響應時間，從而使內部的代碼和實時內核的執(zhí)行時間減少到最低限度。 ? 具有功能很強的存儲區(qū)保護功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結構已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用，需要設計強大的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于軟件診斷。 嵌入式處理器一般就具備以下 4個特點 : A Free sample background from Slide 40 ? 可擴展的處理器結構，能最迅速地開發(fā)出滿足應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線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，功耗可達到 mW甚至 μW 級。 A Free sample background from Slide 41 2）存儲器 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?。? ? 面向應用，可裁剪和移植； ? 實時性強； ? 可靠性高； ? 專用性強。 A Free sample background from Slide 43 ? 實時操作系統(tǒng) 實時操作系統(tǒng)是具有實時性且能支持實時 控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)，其重要特點是滿 足對時間的限制和要求。 A Free sample background from Slide 44 RTOS提供功能： ? RTOS內核 提供 CPU的管理； ? RTOS內核提供任務、內存管理； ? RTOS提供設備管理，文件和網(wǎng)絡的支持； ? RTOS提供 C/C++、 JAVA、圖形模塊等編程接口。 A Free sample background from Slide 45 ? 常見的嵌入式操作系統(tǒng) 實時嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上可 分為兩種，商用型和免費型： ? 商用型的實時操作系統(tǒng)： 該操作系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術支持和售后服務，但往往價格昂貴。 A Free sample background from Slide 46 ? VxWorks ? VxWorks操作系統(tǒng)是美國 WindRiver公司于1983年設計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)（ RTOS）， 具有良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發(fā)環(huán)境，在嵌入式實時操作系統(tǒng)領域牢牢占據(jù)著一席之地。 ? VxWorks所具有的顯著特點是： － 可靠性、實時性和可裁減性。 － 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是專有的。 A Free sample background from Slide 47 ? Windows Embedded ? Windows CE ： 一種針對小容量、移動式、智能化、 32位、連接設備的模塊化實時嵌入式操作系統(tǒng)。 ? 針對掌上設備、無線設備的動態(tài)應用程序和服務提供了一種功能豐富的操作系統(tǒng)平臺。 Windows CE 屬于軟實時操作系統(tǒng),實時性欠佳。 ? 由于基于 Windows背景，界面統(tǒng)一認可。 ? 操作系統(tǒng)的基本內核需要至少 200K的 ROM。 A Free sample background from Slide 48 ? Palm OS ? Palm OS是著名的網(wǎng)絡設備制造商 3COM旗下的 Palm Computing掌上電腦公司的產(chǎn)品。 ? Palm OS在 PDA市場上占有很大的市場份額， 將近 90%，最近下降 70％，目前主要與 WIN CE進行激烈競爭。 A Free sample background from Slide 49 ? QNX ? 加拿大 QNX公司的產(chǎn)品。 ? QNX是在 X86體系上開發(fā)出來的，這和其它的 RTOS開發(fā)不一樣，很多 RTOS都是從 68K的 CPU上面開發(fā)成熟后再移植到 X86體系上面來的。 ? QNX是一個實時的、可擴充的操作系統(tǒng)，它部分遵循 POSIX相關標準。由于 QNX具有強大的圖形界面功能，因此很適合作為機頂盒、手持設備（手掌電腦、手機）、GPS設備的實時操作系統(tǒng)使用。 A Free sample background from Slide 50 ? 免費型的實時操作系統(tǒng)： 該操作系統(tǒng)在價格方面具有優(yōu)勢，目前主要有 Linux和 μC/OS ，穩(wěn)定性與服務性存在挑戰(zhàn)。 ? 嵌入式 Linux ? Linux是開放源碼的，不存在黑箱技術，遍 布全球的眾多 Linux愛好者又是 Linux開發(fā)的 強大技術后盾。 ? Linux的內核小、功能強大、運行穩(wěn)定、系 統(tǒng)健壯、效率高，易于定制剪裁，在價格上 極具競爭力。 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發(fā)工具，為嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)提供了良好的開發(fā)環(huán)境。 ? Linux的內核結構在網(wǎng)絡方面是非常完整的，它提供了對十兆、百兆、千兆以太網(wǎng)，無線網(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 Linux經(jīng)過小型化裁剪后，能夠固化在容量只有幾百K字節(jié)或幾兆字節(jié)的存儲器芯片或單片機中，應用于特定嵌入式場合的專用 Linux操作系統(tǒng)。嵌入式 Linux的開發(fā)和研究是目前操作系統(tǒng)領域的一個熱點。主要有 RTLinux和 ?Clinux。 A Free sample background from Slide 53 ? μC/OS 和 μC/OS_Ⅱ μC/OS_Ⅱ 是源碼公開的實時操作系統(tǒng)內核，全部核心代碼只有 ，包含了進程調度、時鐘管理、內存管理和進程間的通信與同步功能。 2）相應的各種應用程序 A Free sample background from Slide 54 3．嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具和開發(fā)系統(tǒng) 開發(fā)工具一般用于開發(fā)主機，包括語言編譯器、連接定位器、調試器等。 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，開發(fā)工具則獨立于嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品之外 。 A Free sample background fr