【導(dǎo)讀】馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)和哈佛體系結(jié)構(gòu)。影響CPU性能的因素。大多數(shù)程序只使用少量的指令就能夠運行。提高內(nèi)存的平均性能。即插即用，熱插撥，系統(tǒng)不需重啟便可工作，且易于擴展。接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、端口供電。多任務(wù)，任務(wù)優(yōu)先級，調(diào)度。非占先式與占先式、可重入型函數(shù)。序才能啟動運行。強實時系統(tǒng)，其系統(tǒng)響應(yīng)時間在毫秒或微秒級（數(shù)控。弱實時系統(tǒng)，其系統(tǒng)響應(yīng)時間約為數(shù)十秒或更長（工。件，一旦條件成立就進行相應(yīng)的處理。事件驅(qū)動系統(tǒng)是能對外部事件直接響應(yīng)的系統(tǒng)。實時多任務(wù)、多處理器等，是嵌入式實時系統(tǒng)的主要形式。異步事件，這部分可以看成前臺行為。后臺也可以叫做任務(wù)級，前臺也叫中斷級。、電話機、玩具等。從省電的角度出發(fā)，平時微處理器處在停機狀態(tài)。，所有的事都靠中斷服務(wù)來完成。代碼的臨界區(qū)也稱為臨界區(qū)，指處理時不可分割的代碼。一旦這部分代碼開始執(zhí)行，則不允許任何中斷打入。在進入臨界區(qū)之前要關(guān)中斷，而臨界區(qū)代碼執(zhí)行完以后要

　　

【正文】 RTL8019的外部管腳，在系統(tǒng)上電復(fù)位的時候，自動配置起來。 93 關(guān)于 RTL8019的 RAM ? RTL8019含有 16K字節(jié)的 RAM，地址為 0x40000x7fff(指的是RTL8019內(nèi)部的存儲地址，是 RTL8019工作用的存儲器，可以通過遠程 DMA訪問），每 256個字節(jié)稱為一頁，共有 64頁。頁的地址就是地址的高 8位，頁地址為 0x400x7f。這 16k的 ram的一部分用來存放接收的數(shù)據(jù)包，一部分用來存儲待發(fā)送的數(shù)據(jù)包 94 2 通過 RTL8019AS發(fā)送數(shù)據(jù) 作為一個集成的以太網(wǎng)芯片，數(shù)據(jù)的發(fā)送校驗，總線數(shù)據(jù)包的碰撞檢測與避免是由芯片自己完成的。我們只需要配置發(fā)送數(shù)據(jù)的物理層地址的源地址、目的地址、數(shù)據(jù)包類型以及發(fā)送的數(shù)據(jù)就可以了。 95 通過 RTL8019AS接收數(shù)據(jù) ? 在 RTL8019的初始化程序中已經(jīng)設(shè)置好了接收緩沖區(qū)的位置，并且配置好了中斷的模式。當(dāng)有一個正確的數(shù)據(jù)包到達的時候，RTL8019會產(chǎn)生一個中斷信號，在 ARM中斷處理程序中，接收數(shù)據(jù)。 ? 數(shù)據(jù)的接收比較簡單，即通過遠端 DMA把數(shù)據(jù)從 RTL8019的 RAM空間讀回 ARM中處理。 96 TCP/IP 協(xié)議的層次 應(yīng)用層 (Application) BSD套接字 (BSD Sockets) 傳輸層 (Transport) TCP、 UDP 網(wǎng)絡(luò)層 (Network) IP、 ARP、 ICMP、 IGMP 數(shù)據(jù)鏈路層 (Data Link) Ether MAC 物理層 (Physical) 97 嵌入式以太網(wǎng)中主要處理的協(xié)議 ? ARP(Address Resolation Protocol) 地址解析協(xié)議 ? ICMP (Inter Control Messages Protocol) 網(wǎng)絡(luò) 控制報文協(xié)議 ? IP(Inter Protocol) 網(wǎng)際協(xié)議 ? TCP(Transfer Control Protocol) 傳輸控制協(xié)議 ? UDP(User Datagram Protocol) 用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議 98 ARP地址解析協(xié)議 ? 網(wǎng)絡(luò)層用 32 bit的 IP地址來標(biāo)識不同的主機，而鏈路層使用 48 bit的物理（ MAC）地址來標(biāo)識不同的以太網(wǎng)接口。只知道目的主機的 IP地址并不能發(fā)送數(shù)據(jù)幀給它，必須知道目的主機網(wǎng)絡(luò)接口的 MAC地址才能發(fā)送數(shù)據(jù)幀。 ? ARP的功能是實現(xiàn)從 IP地址到對應(yīng)物理地址的轉(zhuǎn)換。 源主機發(fā)送一份包含目的主機 IP地址的 ARP請求數(shù)據(jù)幀給網(wǎng)上的每個主機 ,稱作 ARP廣播，目的主機的 ARP收到這份廣播報文后，識別出這是發(fā)送端在尋問它的 IP地址，于是發(fā)送一個包含目的主機 IP地址及對應(yīng)的 MAC地址的 ARP回答給源主機。 ? 每臺主機上都有一個 ARP高速緩存，存放最近的 IP地址到硬件地址之間的映射記錄。通常每一項的生存時間為 20分鐘 99 ICMP網(wǎng)絡(luò) 控制報文協(xié)議 ? IP層的附屬協(xié)議， IP層用它來與其他主機或路由器交換錯誤報文和其他重要控制信息。 ? ICMP報文是在 IP數(shù)據(jù)包內(nèi)部被傳輸?shù)摹? ? 兩個實用的網(wǎng)絡(luò)診斷工具， Ping和 Traceroute(Tracert)，都是利用該協(xié)議工作的。 100 IP網(wǎng)際協(xié)議 ? IP工作在網(wǎng)絡(luò)層，是 TCP/IP協(xié)議族中最為核心的協(xié)議。所有的TCP， UDP， ICMP以及 IGMP數(shù)據(jù)都以 IP數(shù)據(jù)包格式傳輸。 ? IP數(shù)據(jù)包最長可達 65535字節(jié) ,其中報頭占 32 bit的數(shù)目。包含各32 bit的源 IP地址和目的 IP地址。在嵌入式應(yīng)用中，簡化設(shè)計，IP數(shù)據(jù)包長度等于數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)長度。 101 TCP傳輸控制協(xié)議 TCP是一個面向連接的可靠的傳輸層協(xié)議。 TCP為 兩臺主機提供高可靠性的端到端數(shù)據(jù)通信。主要包括 : ? 發(fā)送方把應(yīng)用程序交給它的數(shù)據(jù)分成合適的小塊，并添加附加信息（ TCP頭），包括順序號，源、目的端口，控制、糾錯信息等字段，稱為 TCP數(shù)據(jù)包。并將 TCP數(shù)據(jù)包交給下面的網(wǎng)絡(luò)層處理。 ? 接受方確認(rèn)接收到的 TCP數(shù)據(jù)包，重組并將數(shù)據(jù)送往高層。 102 UDP協(xié)議 ? UDP是一種無連接不可靠的傳輸層協(xié)議。 ? 把應(yīng)用程序傳來的數(shù)據(jù)加上 UDP頭（包括端口號，段長等字段），作為 UDP數(shù)據(jù)包發(fā)送出去，但是并不保證它們能到達目的地?？煽啃杂蓱?yīng)用層來提供。就象發(fā)送一封寫有地址的一般信件，卻不保證它能到達。 103 關(guān)于端口 ? TCP和 UDP采用 16位的端口號 來識別上層的 TCP用戶，即上層應(yīng)用協(xié)議如 FTP,TELNET等。 ? 常見的 TCP/IP服務(wù)都用 1－ 255之間的端口號。例如 FTP服務(wù)的 TCP端口號都是 21， Tel服務(wù)的 TCP端口號都是 23 ? 256－ 1023之間的端口號通常都是提供一些特定的 Unix服務(wù) ? TCP/IP臨時端口分配 1024－ 5000之間的端口號 104 基于 ARM和 uCOSII的 TCP/IP協(xié)議 ? 向 ARM和 uC/OS移植一個 TCP/IP協(xié)議棧 ? 采用 uC/OS自帶的 TCP/IP協(xié)議棧 105 BSD套接字 (BSD Sockets) ? BSD Sockets使用的最廣泛的網(wǎng)絡(luò)程序編程方法，主要用于應(yīng)用程序的編寫，用于網(wǎng)絡(luò)上主機與主機之間的相互通信 ? UNIX,Linux,VxWorks均支持 BSD Sockets， Windows的 Winsock基本上是來自 BSD Sockets ? Socket分為 Stream Sockets和 Data Sockets ? Stream Sockets是可靠性的雙向數(shù)據(jù)傳輸，使用 TCP協(xié)議 ? Data Sockets是不可靠連接，使用 UDP協(xié)議 106 套接字的使用 UDP服務(wù)器端和一個 UDP客戶端通信的程序過程 ? 創(chuàng)建一個 Socket sFd =socket (AF_INET, SOCK_DGRAM, 0) ? 把 Socket和本機的 IP,UDP口綁定 bind (sFd, (struct sockaddr *) amp。serverAddr, sockAddrSize) ? 循環(huán)等待 ,接收（ recvfrom）或者發(fā)送 (sendfrom)信息 ? 關(guān)閉 Socket,通信終止 close (sFd) 107 本節(jié)提要 1 3 2 5 4 6 基于 ARM的硬件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 存儲器接口設(shè)計 網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計 I/O接口設(shè)計 人機交互接口設(shè)計 其它通訊接口設(shè)計 108 CAN總線設(shè)計 109 CAN總線接口設(shè)計 ? Controller Area Network，控制器局域網(wǎng)，現(xiàn)場總線之一。 ? 是一種多主方式的串行通訊總線，基本設(shè)計規(guī)范要求有高的位速率，高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。 ? 主要應(yīng)用于汽車電控制系統(tǒng)、電梯控制系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、紡織機械、船舶運輸?shù)确矫? ? CiA(CAN in Automation)為全球應(yīng)用 CAN技術(shù)的權(quán)威。 110 CAN總線特點 ? 低成本 ? 遠距離傳輸（長達 10Km） ? 高速的數(shù)據(jù)傳輸速率（高達 1Mbit/s） ? 可根據(jù)報文的 ID決定接收或屏蔽該報文 ? 可靠的錯誤處理和檢錯機制 ? 發(fā)送的信息遭到破壞后，可自動重發(fā) ? 節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動退出總線的功能 111 CAN總線控制器體系結(jié)構(gòu) 協(xié)議控制器 狀態(tài) /控制 寄存器 消息對象 接收緩沖區(qū) 宿主機 接口 總線接口 CAN總線 112 CAN總線擴展芯片 ? SJA1000—— Philips 獨立 CAN控制器，替代 82C200，支持 ／ B，同時支持 11位和 29位ID，位速率可達 1M，具有總線仲裁功能，擴展的接收緩沖器（ 64字節(jié)、先進先出 FIFO），增強的環(huán)境溫度范圍（ 40+125℃ ）。 ? 82C250 CAN總線收發(fā)器， 是 CAN協(xié)議控制器和物理總線之間的接口，該器件對總線提供差動發(fā)送能力并對 CAN控制器提供差動額接收能力，有很強的抗電磁干擾（ EMI）的能力 ，至少可掛 110個節(jié)點。 ? TJA1050 替代 82C250產(chǎn)品，電磁輻射更低 ，無待機模式 113 uCOSII下的驅(qū)動程序 ? uCOSII沒有給驅(qū)動程序提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)接口 ? 任何在系統(tǒng)中對于硬件的管理都可以稱為 uCOS的驅(qū)動程序 ? 為了方便驅(qū)動程序的模塊化劃分，提高代碼的可重用性， uCOSII的驅(qū)動程序可以自定義標(biāo)準(zhǔn) 114 驅(qū)動程序抽象層 ? 操作系統(tǒng)只和特定的驅(qū)動抽象層通訊，無論在抽象層下面對應(yīng)的是什么類型的設(shè)備，對操作系統(tǒng)和用戶的應(yīng)用程序來說都是統(tǒng)一的接口。 ? 通過使用 C語言的指針函數(shù)的方法，實現(xiàn)了驅(qū)動抽象層的軟件設(shè)計。通過指向不同驅(qū)動子程序的函數(shù)指針，為同一操作系統(tǒng)掛載了多種驅(qū)動程序。 應(yīng) 用 程 序和操 作 系 統(tǒng)驅(qū) 動 抽 象 層驅(qū) 動 程 序系 統(tǒng) 硬 件 平 臺115 uCOSII中 CAN總線驅(qū)動程序結(jié)構(gòu) M C P 2 5 1 0初 始 化處 理 數(shù) 據(jù)接 收 緩 沖 區(qū)發(fā) 送 數(shù) 據(jù)發(fā) 送 緩 沖 區(qū)任 務(wù)掛 起接 收 數(shù) 據(jù)中斷任務(wù)就緒發(fā) 送 任 務(wù)接 收 任 務(wù)中 斷 子 程 序發(fā) 送 數(shù) 據(jù)116 uCOSII中 CAN總線驅(qū)動程序剖析 ? 在 CAN總線驅(qū)動程序的結(jié)構(gòu) can_driver_t ? 通過全局?jǐn)?shù)組 can_driver掛載 CAN總線驅(qū)動 ? CAN總線的抽象層在 ? 驅(qū)動程序在 ? 系統(tǒng)的啟動與驅(qū)動程序的加載過程 117 謝謝！