[工學(xué)]第1章嵌入式系統(tǒng)概述-在線瀏覽
2024-12-03 18:41本頁面
【正文】 嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的主流。 嵌入式微控制器目前的品種和數(shù)量最多，比較有代表性的通用系列包括 805 P51XA、 MCS25 MCS96/196/29 C166/16MC68HC05/11/12/1 68300、數(shù)目眾多 ARM芯片等。 復(fù)位 部件 看門狗 部件 晶振 部件 I/O 部件 中斷 部件 ROM 部件 SRAM 部件 定時(shí)器 部件 CPU核 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 17 2021/11/10 ? 嵌入式 DSP處理器 DSP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)，使其適合于執(zhí)行 DSP算法，編譯效率較高，指令執(zhí)行速度也較高。 嵌入式 DSP處理器比較有代表性的產(chǎn)品是 Texas Instruments的 TMS320系列和 Motorola的 DSP56000 系列。 DSP56000目前已經(jīng)發(fā)展成為DSP56000， DSP56100， DSP56200和 DSP56300等幾個(gè)不同系列的處理器。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 18 2021/11/10 ? 嵌入式片上系統(tǒng) (SOC) 隨著 EDA的推廣和 VLSI設(shè)計(jì)的普及化及半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展，在一個(gè)硅片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)的時(shí)代已來臨，這就是 System On Chip(SOC)。用戶只需定義出其整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過后就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作樣品。 SoC可以分為通用和專用兩類。專用 SoC一般專用于某個(gè)或某類系統(tǒng)中，不為一般用戶所知。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 19 2021/11/10 ? ? ? 嵌入式系統(tǒng)概述 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 20 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件組成 ，在發(fā)展初期沒有操作系統(tǒng)這個(gè)概念，用戶使用監(jiān)控程序來使用計(jì)算機(jī)。于是在六十年代中期監(jiān)控程序又進(jìn)一步發(fā)展形成了操作系統(tǒng) (Operating System)。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 21 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 監(jiān) 控 程 序 操 作 系 統(tǒng) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 分時(shí)操作系統(tǒng) 多道批處理操作系統(tǒng) 時(shí) 間 先 后 適用于多個(gè)用戶共享系統(tǒng)資源 適用于計(jì)算中心等較大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 適用于嵌入式設(shè)備和有實(shí)時(shí)性要求的系統(tǒng)中 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 22 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 概述 監(jiān) 控 程 序 操 作 系 統(tǒng) 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 分時(shí)操作系統(tǒng) 多道批處理操作系統(tǒng) 時(shí) 間 先 后 適用于多個(gè)用戶共享系統(tǒng)資源 適用于計(jì)算中心等較大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 適用于嵌入式設(shè)備和有實(shí)時(shí)性要求的系統(tǒng)中 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是我們介紹的重點(diǎn) page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 23 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的特點(diǎn) IEEE 的實(shí)時(shí) UNIX分委會(huì)認(rèn)為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)具備以下的幾點(diǎn) : ?異步的事件響應(yīng) ?切換時(shí)間和中斷延遲時(shí)間確定 ?優(yōu)先級(jí)中斷和調(diào)度 ?搶占式調(diào)度 ?內(nèi)存鎖定 ?連續(xù)文件 ?同步 總的來說 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是事件驅(qū)動(dòng)的，能對(duì)來自外界的作用和信號(hào)在限定的時(shí)間范圍內(nèi)作出響應(yīng) 。 從實(shí)時(shí)系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)來看實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以分為兩種： 一般實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 和 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 。 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 應(yīng)用于實(shí)時(shí)性要求高的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，而且應(yīng)用程序的開發(fā)過程是通過交叉開發(fā)來完成的，即開發(fā)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境是不一致。 page 西安郵電學(xué)院 計(jì)算機(jī)系 24 2021/11/10 嵌入式操作系統(tǒng) ? 基本概念 對(duì)基于芯片的開發(fā)來說，應(yīng)用程序一般是一個(gè)無限的循環(huán)，可稱為 前后臺(tái)系統(tǒng) 或 超循環(huán)系統(tǒng) 。在另外一些基于微處理器應(yīng)用中，從省電的角度出發(fā)，平時(shí)微處理器處在停機(jī)狀態(tài)，所有事都靠中斷服務(wù)來完成。時(shí)間相關(guān)性很強(qiáng)的關(guān)鍵操作一定是靠中斷服務(wù)程序來保證的。這種系統(tǒng)在處理的及時(shí)性上比實(shí)際可以做到的要差。操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中全部軟硬資源的分配與回收、控制與協(xié)調(diào)等并發(fā)的活動(dòng)；操作系統(tǒng)提供用戶接口，使用戶獲得良好的工作環(huán)境；操作系統(tǒng)為用戶擴(kuò)展新的系統(tǒng)功能提供軟件平臺(tái)。在 RTOS支持的系統(tǒng)中， 每個(gè)任務(wù)均有一個(gè)優(yōu)先級(jí)， RTOS根據(jù)各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先
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