[工學(xué)]第1章嵌入式系統(tǒng)概述-資料下載頁(yè)
2024-10-16 18:41本頁(yè)面
【正文】 時(shí)鐘節(jié)拍是特定的周期性中斷。這個(gè)中斷可以看作是系統(tǒng)心臟的脈動(dòng)。中斷之間的時(shí)間間隔取決于不同應(yīng)用，一般在 10ms到 200ms之間。時(shí)鐘的節(jié)拍式中斷使得內(nèi)核可以將任務(wù)延時(shí)若干個(gè)整數(shù)時(shí)鐘節(jié)拍，以及當(dāng)任務(wù)等待事件發(fā)生時(shí)，提供等待超時(shí)的依據(jù)。時(shí)鐘節(jié)拍率越快，系統(tǒng)的額外開(kāi)銷就越大。 —— 時(shí)鐘節(jié)拍 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 36 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的必要性 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在目前的嵌入式應(yīng)用中用得越來(lái)越廣泛，尤其在功能復(fù)雜、系統(tǒng)龐大的應(yīng)用中顯得愈來(lái)愈重要。在嵌入式應(yīng)用中，只有把 CPU嵌入到系統(tǒng)中，同時(shí)又把操作系統(tǒng)嵌入進(jìn)去，才是真正的計(jì)算機(jī)嵌入式應(yīng)用。使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)因素： ? 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。 ? 提高了開(kāi)發(fā)效率，縮短了開(kāi)發(fā)周期。 ? 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)充分發(fā)揮了 32位 CPU的多任務(wù)潛力。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 37 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) ：在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)環(huán)境下開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序使程序的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展變得容易，不需要大的改動(dòng)就可以增加新的功能。通過(guò)將應(yīng)用程序分割成若干獨(dú)立的任務(wù)模塊，使應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)過(guò)程大為簡(jiǎn)化；而且對(duì)實(shí)時(shí)性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的處理。通過(guò)有效的系統(tǒng)服務(wù)，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使得系統(tǒng)資源得到更好的利用。 缺點(diǎn) ：但是，使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)還需要額外的ROM/RAM開(kāi)銷， 2~5%的 CPU額外負(fù)荷，以及內(nèi)核的費(fèi)用。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 38 2021/11/10 uClinux是一個(gè)完全符合 GNU/GPL公約的操作系統(tǒng)，完全開(kāi)放代碼。 uClinux從 Linux ，沿襲了主流 Linux的絕大部分特性。它是專門針對(duì)沒(méi)有MMU的 CPU，并且為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作。適用于沒(méi)有虛擬內(nèi)存或內(nèi)存管理單元 (MMU)的處理器，例如 ARM7TDMI。它通常用于具有很少內(nèi)存或Flash的嵌入式系統(tǒng)。它保留了 Linux的大部分優(yōu)點(diǎn)： 穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能、完備的對(duì)各種文件系統(tǒng)的支持、以及標(biāo)準(zhǔn)豐富的 API等 。 嵌入式操作系統(tǒng) ? 常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng) —— 嵌入式 Linux page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 39 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng) Windows CE是微軟開(kāi)發(fā)的一個(gè)開(kāi)放的、可升級(jí)的32位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類的電子設(shè)備操作，它是精簡(jiǎn)的 Windows 95。 Windows CE的圖形用戶界面相當(dāng)出色。 Win CE具有模塊化、結(jié)構(gòu)化和基于 Win32應(yīng)用程序接口以及與處理器無(wú)關(guān)等特點(diǎn)。 Win CE不僅繼承了傳統(tǒng)的 Windows圖形界面，并且在 Win CE平臺(tái)上可以使用 Windows 95/98上的編程工具（如Visual Basic、 Visual C++等）、 使絕大多數(shù)的應(yīng)用軟件只需簡(jiǎn)單的修改和移植就可以在 Windows CE平臺(tái)上繼續(xù)使用。 —— Win CE page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 40 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng) —— VxWorks VxWorks操作系統(tǒng)是美國(guó) 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），是嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開(kāi)發(fā)環(huán)境，在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)高端應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習(xí)、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等，甚至在 1997年 4月登陸火星表面的火星探測(cè)器上也使用到了 VxWorks。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 41 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng) μC/OSII是一個(gè)源碼公開(kāi)、可移植、可固化、可裁剪、占先式的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)。其絕大部分源碼是用 ANSI C寫的，使其可以方便的移植并支持大多數(shù)類型的處理器。 μC/OSII通過(guò)了聯(lián)邦航空局（ FAA）商用航行器認(rèn)證。自 1992年問(wèn)世以來(lái)， μC/OSII已經(jīng)被應(yīng)用到數(shù)以百計(jì)的產(chǎn)品中。 μC/OSII占用很少的系統(tǒng)資源，并且在高校教學(xué)使用是不需要申請(qǐng)?jiān)S可證。 —— μC/OSII page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 42 2021/11/10 思考題： 你心目中的“嵌入式系統(tǒng)”的主要內(nèi)容與核心技術(shù)？ 你認(rèn)為如何該學(xué)習(xí)“嵌入式系統(tǒng)”設(shè)計(jì)？
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