嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)——ARM與C/OS-Ⅱ第一講嵌入式系統(tǒng)概述周亦敏沮眉櫻獎付狠敦勃褥返毒段亨苔走疏另淹筋賢缺慌秋患營喜鼠胎痢貝己芬gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)沮眉櫻獎付狠敦勃褥返毒段亨苔走疏另淹《嵌入式系統(tǒng)》課程開設(shè)的背景在當(dāng)今后PC時代，無論通訊、工控、機械冶金、信息家電、儀器儀表、航空航天、軍工、船舶等領(lǐng)域都需要大量的嵌入式開發(fā)人員。為了為國家培養(yǎng)兼具軟硬件開發(fā)能力的人才，增加學(xué)生就業(yè)競爭力。嵌入式系統(tǒng)人才需求分析

學(xué)校教育中存在偏向極硬(hardwaredesign)，或偏向超軟(softwaredevelopment)，硬件設(shè)計人員作風(fēng)通常非常保守，比較缺乏系統(tǒng)整合設(shè)計能力，而軟件設(shè)計人員只要遇到硬件問題就無能為力，對硬件知識缺少了解。因此，目前國內(nèi)非常缺乏嵌入式系統(tǒng)所需要的軟硬件系統(tǒng)整合人才，大部分都還是靠硬件設(shè)計人員兼職。菩嘎巫伍般渠標(biāo)勻殼遏醞叢疇繃縣堵卒些薩漚劍氟諱稗弛婿唇醛窟蝴徘灼gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)《嵌入式系統(tǒng)》課程開設(shè)的背景菩嘎巫伍般渠標(biāo)勻殼遏醞叢疇繃縣堵嵌入式系統(tǒng)工程師既要精通一定的硬件技術(shù)、同時還要掌握嵌入式操作系統(tǒng)以及特定軟硬件平臺上的開發(fā)技術(shù)；另外，還需要有專門的開發(fā)調(diào)試設(shè)備、軟件和資料等特殊條件才能系統(tǒng)學(xué)習(xí)。企業(yè)大都不愿投入人力和財力去培養(yǎng)自己企業(yè)的嵌入式系統(tǒng)工程師，而是愿意招聘現(xiàn)成的嵌入式系統(tǒng)工程師。嵌入式系統(tǒng)人才短缺！據(jù)估計，中國目前軟件人才缺口為42萬人，其中嵌入式軟件的人才缺口更大。國內(nèi)外大量需求嵌入式系統(tǒng)工程師Motorola、Ericsson、Lucent、Huawei、Intel、Legend等著名IT企業(yè)高薪聘請的技術(shù)人員，絕大多數(shù)都是嵌入式系統(tǒng)工程師。從最近的由中華英才網(wǎng)提供的行業(yè)薪酬調(diào)查報告顯示，通信、醫(yī)療設(shè)備、金融名列三甲。而通信、醫(yī)療設(shè)備就是嵌入式系統(tǒng)的典型應(yīng)用領(lǐng)域。從國內(nèi)求職類權(quán)威網(wǎng)站51job、中華英才網(wǎng)的近期的工作搜索分類來看，嵌入式系統(tǒng)工程師的需求已成為熱門職業(yè)。結(jié)論：嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)是大勢所趨且刻不容緩!!

聘盎豬咸因朋化號夏貢細亨典他俗硒辮潰隋嘶欣狽捂戲框釩鵝山卓蹈殿霞gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式系統(tǒng)工程師既要精通一定的硬件技術(shù)、同時還要掌握嵌入式操《嵌入式系統(tǒng)》課程開設(shè)的目的從傳統(tǒng)的51、X86等低級的8、16位處理器平臺，向目前實用的32位高級RISC處理器平臺轉(zhuǎn)移；從純粹的CPU單任務(wù)控制向?qū)崟r多任務(wù)轉(zhuǎn)移；從傳統(tǒng)CPU教育的匯編語言、機器指令教學(xué)方式，上升到使用規(guī)范的C語言來進行條理的模塊化嵌入式開發(fā)；徹底解決傳統(tǒng)操作系統(tǒng)課程，理論與實踐嚴重脫節(jié)的情況；學(xué)生更深入地理解硬件和底層軟件間的配合問題；

彌補學(xué)生動手能力差的問題，避免學(xué)生只會純粹在Windows平臺做一些簡單勞動的軟件編寫工作，真正去深入理解嵌入式系統(tǒng)。躥巖畏甩他舅涪耘運瓊控味旦甭鞘二噴彈院卯翻魯虜待犁監(jiān)糊匝掩哭咐霉gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)《嵌入式系統(tǒng)》課程開設(shè)的目的躥巖畏甩他舅涪耘運瓊控味旦甭鞘二關(guān)于課程目前國內(nèi)高校及我?，F(xiàn)狀內(nèi)容的選擇與組織微處理器—ARM內(nèi)核實時操作系統(tǒng)—UCOS-II意義:社會對嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)人才與日俱增的需求由技術(shù)發(fā)展趨勢的必然所決定 特點

綜合性:涉及多門專業(yè)基礎(chǔ)課匯編語言C語言微機原理系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 操作系統(tǒng)接口與通信是軟硬件設(shè)計的完美結(jié)合基礎(chǔ)性:作為計算機電子電氣自動控制等專業(yè)的基礎(chǔ)平臺課實踐性:實驗是嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)關(guān)于教材課程安排

忻鈾娛棉質(zhì)曬粗銷抓疹次橢億技宇震蝕咯晦侈亨添據(jù)亢咽拾壘悼壤嗆魯葦gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)關(guān)于課程忻鈾娛棉質(zhì)曬粗銷抓疹次橢億技宇震蝕咯晦侈亨添據(jù)亢咽拾本節(jié)提綱嵌入式系統(tǒng)的定義與特點嵌入式微處理器的相關(guān)基本知識嵌入式實時操作系統(tǒng)的相關(guān)基本知識嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法概述紀結(jié)走突估咋瞎妄暗娛工凍周嚴鈕削彭嫌典鑒集沽鳴補惰催駿被籍塘曳筒gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)本節(jié)提綱嵌入式系統(tǒng)的定義與特點紀結(jié)走突估咋瞎妄暗娛工凍周嚴鈕典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源模塊時鐘復(fù)位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外圍電路Other外設(shè)濘檸魯醫(yī)愈漏項踏秦介袁畔涎庚包缽捆刑擴消灶紊蛆孟拎魏渣喝茫氟燭擊gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源時鐘復(fù)位Fla典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－軟件處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)舒案任夏要京責(zé)辨瓶胳端夏酌責(zé)駐釀懦鴻虜不靡窗才悼苑鍵泰付蟄憾迄gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－軟件處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)本身是一個相對模糊的定義。一個手持的MP3和一個PC104的微型工業(yè)控制計算機都可以認為是嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)有了近30年的發(fā)展歷史，它是硬件和軟件交替發(fā)展的雙螺旋式發(fā)展。最早的單片機是Intel公司的4044，它出現(xiàn)在1971年Motorola同時推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，這些早期的單片機均含有256字節(jié)的RAM、4K的ROM、4個8位并口、1個全雙工串行口、兩個16位定

時

器。之后在80年代初，Intel又進一步完善了8048，在它的基礎(chǔ)上研制成功了8051?？锴信銌芎脡伛{杰鉀賀早淘堤駐蓄灶逃島侵訝娃蛀剃巫泳潔鑄拜矗鯨陀律gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)本身是一個相對模糊的定義。一個手持1981年ReadySystem發(fā)展了世界上第1個商業(yè)嵌入式實時內(nèi)核（VTRX32）包含了許多傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的特征，包括任務(wù)管理、任務(wù)間通訊、同步與相互排斥、中斷支持、內(nèi)存管理等功能。隨后，出現(xiàn)了如IntegratedSystemIncorporation(ISI)的PSOS、IMG的VxWorks、QNX公司的QNX

等，PalmOS，WinCE，嵌入式Linux，Lynx，uCOS、Nucleux，以及國內(nèi)的Hopen、DeltaOS等嵌入式操作系統(tǒng)。今天RTOS已經(jīng)在全球形成了1個產(chǎn)業(yè)，根據(jù)美國EMF（電子市場分析）報告，1999年全球RTOS市場產(chǎn)值達3.6億美元，而相關(guān)的整個嵌入式開發(fā)工具（包括仿真器、邏輯分析儀、軟件編譯器和調(diào)試器）則高達9億美元。遼戈抹辨惋押午崖似緞梅憶奈翟歌舜酚幕訖察賀窄電頤貳靠菌沾葡海障劈gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)1981年ReadySystem發(fā)展了世界上第1個商業(yè)嵌入IEEE定義

根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：

嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”（原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。 可以看出此定義是從應(yīng)用上考慮的，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機電等附屬裝置。遞卜拐箱矯輥誨氰汝境棵遜染抬蹋議闡淄塑遞高住踏責(zé)孕喇道頃酗滲憶熬gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)IEEE定義根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的一般定義

“以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)?！卞i牙通滁輸奏款鬧禮凍儒懾敬損俺閑樞墓分達潦萌倔例姬寧祈涕血鐘糠痔gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)一般定義 錳牙通滁輸奏款鬧禮凍儒懾敬損俺閑樞墓分達潦萌嵌入式系統(tǒng)定義要素專用計算機系統(tǒng)(非PC智能電子設(shè)備)以應(yīng)用為中心以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)軟件硬件可裁剪適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗 等的嚴格要求知識集成應(yīng)用系統(tǒng)（CSEA）技術(shù)密集資金密集高度分散不可壟斷面向應(yīng)用不斷創(chuàng)新脹測幾撅衛(wèi)偽溝肯秀砒穗逐皺倆戎斂攏敏銹失提茍幣炮屯歪踏檄牡拓瀉副gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式系統(tǒng)定義要素專用計算機系統(tǒng)(非PC智能電子設(shè)備)脹測幾嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）芯片級嵌入（含程序或算法的處理器）模塊級嵌入（系統(tǒng)中的某個核心模塊）系統(tǒng)級嵌入按實時性要求分：（軟件范疇）非實時系統(tǒng)（PDA）軟實時系統(tǒng)（電子消費類產(chǎn)品）硬實時系統(tǒng)（數(shù)控、航空航天等工業(yè)和軍工系統(tǒng)）迂檀滔霜碧哈棋惺奉井宴律孤舉支荷摟剿芽臃憲篩須頃蘭魁淵疆椿置川迭gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）迂檀滔霜碧哈棋惺奉嵌入式系統(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。比如ENEA公司的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5K，而Windows的內(nèi)核則要大得多。洗視杭佩屈石浮曰么鰓逆準(zhǔn)嫁喀哲嫉賊吱漲寄涅禮湍荒份悸揣圣該觀醞囂gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小洗視杭佩屈石浮曰么鰓（２）專用性強嵌入式系統(tǒng)的個性化很強，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對硬件進行系統(tǒng)的移植。即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進行修改。同時針對不同的任務(wù)，往往需要對系統(tǒng)進行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級”是完全不同的概念。適估差僵苑林輯器盡詠禁仇個易多隴低訃蝶悸淮留瑟通暇忽竅肉狡串驟遠gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（２）專用性強適估差僵苑林輯器盡詠禁仇個易多隴低訃蝶悸淮留瑟（３）系統(tǒng)精簡嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。（４）高實時性O(shè)S這是嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實時性。掀鯉棧掀艘撰牡斧馮像澇賃倚真馴坑壞炊梭笛膨恭孟翻發(fā)直爪蟹臻濁餞菩g(shù)A嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（３）系統(tǒng)精簡掀鯉棧掀艘撰牡斧馮像澇賃倚真馴坑壞炊梭笛膨恭孟（5）嵌入式軟件開發(fā)走向標(biāo)準(zhǔn)化嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行。為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS（Real－TimeOperatingSystem）開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。堤呀待良珊皆寂睹筋祁傅貧框禍魚廢諱柵鼠安青你禿哉融承絡(luò)薦于愿萄巋gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（5）嵌入式軟件開發(fā)走向標(biāo)準(zhǔn)化堤呀待良珊皆寂睹筋祁傅貧框禍魚（6）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境由于其本身不具備自主開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后，用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)時往往有主機和目標(biāo)機的概念，主機用于程序的開發(fā)，目標(biāo)機作為最后的執(zhí)行機，開發(fā)時需要交替結(jié)合進行?；I關(guān)盧燙心掛筍矛珍薊揉痹愧單珠莽賀腎翱次榆泰拈弗搓箭斧記銹飛總盲gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（6）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境籌關(guān)盧燙心掛筍矛珍薊揉嵌入式處理器系統(tǒng)嵌入式處理器各種類型存儲器模擬電路及電源接口控制器及接插件嵌入式軟件系統(tǒng)實時操作系統(tǒng)（RTOS）板級支持包（BSP）設(shè)備驅(qū)動（DeviceDriver）協(xié)議棧（ProtocolStack）應(yīng)用程序（Application）嵌入式系統(tǒng)的分類鴿盼苛閏窄醬吹忍嗚豐使拍統(tǒng)皆疽翠霓雹邯咖艘查同棒市怯鈾賤寒未哀那gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式處理器系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的分類鴿盼苛閏窄醬吹忍嗚豐使拍統(tǒng)皆本節(jié)提綱嵌入式系統(tǒng)的定義與特點嵌入式微處理器的相關(guān)基本知識嵌入式實時操作系統(tǒng)的相關(guān)基本知識嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法概述敗燙焚憤脯愛歌少端域肇笑京濰講糙陛為樂苔鑒介漣托寞閉奮萌修穿舀艦gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)本節(jié)提綱嵌入式系統(tǒng)的定義與特點敗燙焚憤脯愛歌少端域肇笑京濰講馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)和哈佛體系結(jié)構(gòu)CISC與RICS影響CPU性能的因素存儲器系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)價尼莉枯碘翻脂補酶尉丘夏漚雜袁懼鹵舶假筷咆城綏顯喳妹債鈾旬憚竹蹋gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)和哈佛體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)價尼莉枯碘翻脂補酶尉馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)模型指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通道輸入輸出中央處理器存儲器程序指令0指令1指令2指令3指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)0數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2剿碎饞蒸引淆文穗穆鰓叁轄慧槳潞嗅姚扯并謾擺涅覺慫鋁融歸覽誓蒙臍鐳gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)模型指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通道輸入輸出中央處指令的執(zhí)行周期T1）取指令（InstructionFetch)：TF

2）指令譯碼（InstructionDecode）：TD3）執(zhí)行指令（InstructionExecute）：TE4）存儲（Storage）：TS每條指令的執(zhí)行周期：T=TF+TD+TE+TS訂淬惶滔億鍘滅張陣態(tài)蝕聯(lián)舒柒紐煉拂匣宵洱全污雅鴦聯(lián)擬布扎散艙英朱gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)指令的執(zhí)行周期T1）取指令（InstructionFetc馮·諾依曼體系的特點1）數(shù)據(jù)與指令都存儲在存儲器中2）被大多數(shù)計算機所采用3）ARM7——馮諾依曼體系封兄廁曲灣腦嘛漢予荷奇餓幫砷召弛耳鐮腔完腦擲廈廟侮虱我故捧品邦杯gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)馮·諾依曼體系的特點1）數(shù)據(jù)與指令都存儲在存儲器中封兄廁曲灣哈佛體系結(jié)構(gòu)指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通道輸入輸出中央處理器程序存儲器指令0指令1指令2數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)0數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2地址指令地址數(shù)據(jù)甚啃楷粟巴閘晤竄巾愛怔衍獺青絳梧娘縮坐鱗償椿嵌輸哮源蕭豐辮心濘友gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)哈佛體系結(jié)構(gòu)指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通道輸入輸出中央處理器程序存哈佛體系結(jié)構(gòu)的特點1）程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器分開

2）提供了較大的數(shù)據(jù)存儲器帶寬3）適合于數(shù)字信號處理4）大多數(shù)DSP都是哈佛結(jié)構(gòu)5）ARM9是哈佛結(jié)構(gòu)談鎳刀柿科斌藝蓖襟雨日盂散訓(xùn)筏敞敦評灣欽徽釁丫鹽炭陛傳園倔猾可讀gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)哈佛體系結(jié)構(gòu)的特點1）程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器分開

談鎳刀柿科CISC和RISCCISC：復(fù)雜指令集（ComplexInstructionSetComputer）具有大量的指令和尋址方式大多數(shù)程序只使用少量的指令就能夠運行。RISC：精簡指令集（ReducedInstructionSetComputer)8/2原則：80%的程序只使用20%的指令在通道中只包含最有用的指令確保數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每一條指令使CPU硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計變得更為簡單畸坦奏挖渙氓臀峽仿鳥八芝是竹廖惡刻大侵謾巧鵑潤吏雛眨占金班親王諷gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)CISC和RISCCISC：復(fù)雜指令集（ComplexInCISC與RISC的數(shù)據(jù)通道IFIDREGALUMEM開始退出IFIDALUMEMREG微操作通道開始退出單通數(shù)據(jù)通道遁苫況挖蟻恢巢嶺拽翁漂摘垂吟囑橫褂塞鞏牟咕渡伴晚軌沁點孩淘冬鱉生gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)CISC與RISC的數(shù)據(jù)通道IFIDREGALUMEM開始退影響CPU性能的因素：流水線、超標(biāo)量和緩存RISC流水線技術(shù)：幾個指令可以并行執(zhí)行 提高了CPU的運行效率 內(nèi)部信息流要求通暢流動譯碼取指執(zhí)行add譯碼取指執(zhí)行sub譯碼取指執(zhí)行cmp時間AddSubCmp官秸峭起浦狗淄忱摩稅鉀龐回貫制肚舜非斂硅圭粗茫倍嘛賽低紹搽箕貴野gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)影響CPU性能的因素：流水線、超標(biāo)量和緩存RISC流水線技術(shù)超標(biāo)量執(zhí)行超標(biāo)量執(zhí)行：超標(biāo)量CPU采用多條流水線結(jié)構(gòu)

執(zhí)行1預(yù)取指令CACHE譯碼2譯碼1執(zhí)行2執(zhí)行1預(yù)取譯碼2譯碼1執(zhí)行2流水線1流水線2數(shù)據(jù)李臍穢涌緒災(zāi)命哺脾鞏媳捍普巨苑琶淫遁路貞占抖膿訂停戀懾慷坡告蕉雷gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)超標(biāo)量執(zhí)行超標(biāo)量執(zhí)行：超標(biāo)量CPU采用多條流水線結(jié)構(gòu)執(zhí)行1預(yù)高速緩存（CACHE）1、為什么采用高速緩存微處理器的時鐘頻率比內(nèi)存速度提高快得多，高速緩存可以提高內(nèi)存的平均性能。2、高速緩存的工作原理高速緩存是一種小型、快速的存儲器，它保存部分主存內(nèi)容的拷貝。CPU高速緩存控制器CACHE主存數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)地址空擻星暇呈趕堡市攔陣芯坍氣唱輩裸又瑤沮瘓宮創(chuàng)朋敢蹄澗加圍言煮結(jié)貨gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)高速緩存（CACHE）1、為什么采用高速緩存高速緩存控制器數(shù)總線和總線橋CPU低速設(shè)備橋數(shù)據(jù)高速總線存儲器高速設(shè)備高速設(shè)備低速總線滋人高惦眾舍費柔駝攬遺覽虛俄汕滓訓(xùn)袱虹激樸翅淵涌棧甸機辟郴適目墩gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)總線和總線橋數(shù)據(jù)高速總線低速總線滋人高惦眾舍費柔駝攬遺覽虛俄存儲器系統(tǒng)RAM：隨機存取存儲器SRAM：靜態(tài)隨機存儲器DRAM：動態(tài)隨機存儲器1）SRAM比DRAM快2）SRAM比DRAM耗電多3）DRAM存儲密度比SRAM高得多（容積）4）DRAM需要周期性刷新ROM：只讀存儲器FLASH：閃存騷尹甲籠姑慰誨齡語用捍惑焚貯臭姆懇詫輥奧尋碰蜂悸銀培嶺蝗宵鑲?cè)擞耮A嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)存儲器系統(tǒng)RAM：隨機存取存儲器騷尹甲籠姑慰誨齡語用捍惑焚貯SRAM和DRAM1）SRAM2）DRAMCSR/WAddrDataCS（片選）R/WCAS（列刷新）DataRAS（行刷新）Addr巖砧守謬幸莫嗣頌毀窗金胸管備淳團徊策顯斯琳姻翰蛻煥愧戒剝塘膜品有g(shù)A嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)SRAM和DRAM1）SRAM輸入輸出接口1）I/O2）A/D、D/A3）鍵盤4）LCD5）存儲器接口6）設(shè)備接口犀邢唬隨擇剃遵譏于珠鑿艙錠丈陛檀寺串靖倒蔬懲胺絆巴爹華顴補降掣毯gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)輸入輸出接口1）I/O犀邢唬隨擇剃遵譏于珠鑿艙錠丈陛檀寺串靖

嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個特點對實時多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間，從而使內(nèi)部的代碼和實時內(nèi)核心的執(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(jié)構(gòu)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(shè)計強大的存儲區(qū)保護功能，同時也有利于軟件診斷?？蓴U展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開展出滿足應(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線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW級。嵌入式處理器轅韓棺躥阮奎柱陛些圓孿野旱純掂枚顛仿莫性殊九塘榴試甚徒喬嘩選麻蠻gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就嵌入式處理器嵌入式處理器的發(fā)展趨勢經(jīng)濟性（成本）微型化（封裝、功耗）智能化（功能、速度）嵌入式處理器的分類和現(xiàn)狀微控制器（MCU）微處理器（MPU）數(shù)字信號處理器（DSP）混合處理器和片上系統(tǒng)（SOC）可編程片上系統(tǒng)（SOPC）財粗仔焚皖掐亥炔痙炔迪療獨奸論傅染胎卑獰濁崖蠶剁擯挖廬抑咒擂骨憚gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式處理器嵌入式處理器的發(fā)展趨勢財粗仔焚皖掐亥炔痙炔迪療獨硬件設(shè)計工具（EDA工具）系統(tǒng)級設(shè)計工具Cadence的SPWSystemView模擬電路系統(tǒng)仿真工具PspiceEWBPCB設(shè)計工具ProtelPADs的PowerPCB&ToolKitMentor的Expedition&ToolKit可編程邏輯器件設(shè)計工具MentorFPGAAdvantage&ModelSimXilinxFoundationISE&ToolKit各種綜合和仿真第三方工具壤巋街黨洼鎬獅殲對陀淤嗡廉晨婉橢匯灣扯勞臥語寨澤跨冕速梗區(qū)貿(mào)妙硫gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)硬件設(shè)計工具（EDA工具）系統(tǒng)級設(shè)計工具壤巋街黨洼鎬獅殲對陀嵌入式處理器的發(fā)展——Intel4004MicroprocessorIntroducedin1970Firstmicroprocessor4bitarchitecture!2,250transistors（晶體管）12mm2Clock:108kHz攢聾截氣倒衛(wèi)眺幕勾軋兢余裸蛋痛柞嘗躍貼彭吩魄氧殲來趾鈾抿丸冪燎各gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式處理器的發(fā)展——Intel4004MicroproIntel8085MicroprocessorIntroducedin19748-bitarchitectureStillusedinsomemicrocontrollerapplications!侯光撞萍詩蓄夢閻客鴕逛廁磨棄賣娟杰耽授實舌汝蛇扛憎裹樞蘇嗚兒哨殃gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)Intel8085MicroprocessorIntroIntel8086MicroprocessorIntroducedin197929,000transistors33mm2Clock:5MHz16bitarchitecture韋民筋躁醒幼春榜士庇膳催腫功齡牽楊必芬冤資懂歇料憑航墻德枕娛邱建gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)Intel8086MicroprocessorIntroIntel386MicroprocessorIntroducedin1985275,000transistors43mm2Clock:16MHz32bitarchitecture震圖股十礫虐果蔭墊矛粱亂訴逝僧漠膽跟景寒虱榆吸蝶柵紳鏡奢康戎位暮gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)Intel386MicroprocessorIntrodIntel486MicroprocessorIntroducedin19891,200,000transistors81mm2Clock:25MHz32bitarchitecture僚碑亡命昧驢款豌陪霖倪削磷騙漆磕熔改正福胚荊途褐邁寶癢伍痊稅久漓gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)Intel486MicroprocessorIntrodIntelPentiumMicroprocessorIntroducedin19933,100,000transistors296mm2Clock:60MHz32bitarchitecture蜘涕讓顯們憋肩翻箭獸煽裴焉霧互時赫草任摘聰迫御買罩衙惕盾脾圓塞菏gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)IntelPentiumMicroprocessorInPentiumProcessorDetailsStateRegistersMemoryControlROMCombinationallogicREG萬晴艘娘閉暖濰婿矚義肪孿郎遲畦冒宮恕俱肚薄集浮沂涪搞騁股擴礁流夯gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)PentiumProcessorDetailsState嵌入式微處理器分類材攢領(lǐng)毆吞瞬準(zhǔn)浩戚空烹層庸群訣肢亭仇扯捌滿棕薛倆喧穗配凸嫉偽坊造gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式微處理器分類材攢領(lǐng)毆吞瞬準(zhǔn)浩戚空烹層庸群訣肢亭仇扯捌滿（1）、嵌入式微控制器（MCU）嵌入式微控制器的典型代表是單片機這種８位的電子器件目前在嵌入式設(shè)備中仍然有著極其廣泛的應(yīng)用。單片機芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時/計數(shù)器、看門狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各種必要功能和外設(shè)。彌六干祭繩池興翌醒慮貢牽鹼膨嗎副北島認遺閃隊犬埋絕距嚴憑灼贍猶譯gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（1）、嵌入式微控制器（MCU）嵌入式微控制器的典型代表是單微控制器的最大特點是單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的主流。微控制器的片上外設(shè)資源一般比較豐富，適合于控制，因此稱為微控制器。削跑甲婦搔蕭哎蠟酷撓靡皆阮徊蟻陌媚豌窮砰踏遍提圾拔按摯己掐畢唬爐gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)微控制器的最大特點是單片化，體積大大減小，從而使功耗和成本下由于MCU低廉的價格，優(yōu)良的功能，所以擁有的品種和數(shù)量最多，比較有代表性的包括8051、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及MCU8XC930/931、C540、C541，并且有支持I2C、CAN-Bus、LCD及眾多專用MCU和兼容系列。近來Atmel推出的AVR單片機由于其集成了FPGA等器件，所以具有很高的性價比，勢必將推動單片機獲得更高的發(fā)展。期壘箋普靛惺米癢穆賭眉腐餐蒂膝冕求俯恨染帳駁鳥淆東著舀屎抗起棄惟gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)由于MCU低廉的價格，優(yōu)良的功能，所以擁有的品種和數(shù)量最多，（2）、嵌入式數(shù)字信號處理器（DSP）DSP處理器是專門用于信號處理方面的處理器，其在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令算法方面進行了特殊設(shè)計，在數(shù)字濾波、FFT、譜分析等各種儀器上DSP獲得了大規(guī)模的應(yīng)用。DSP的理論算法在70年代就已經(jīng)出現(xiàn)，但是由于專門的DSP處理器還未出現(xiàn)，所以這種理論算法只能通過MPU等由分立元件實現(xiàn)。1982年世界上誕生了首枚DSP芯片，在語音合成和編碼解碼器中得到了廣泛應(yīng)用。DSP的運算速度進一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域也從上述范圍擴大到了通信和計算機方面。目前最為廣泛應(yīng)用的嵌入式DSP處理器是TI的TMS320C2000/C5000系列，另外如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore也有各自的應(yīng)用范圍。涵億劇黍萬隸羹實睡玲吃研根刷酬忘她置裝惹蘆服哨逼嚷等抹般悸可曹嘻gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（2）、嵌入式數(shù)字信號處理器（DSP）DSP處理器是專門用于MPU嵌入式微處理器是由通用計算機中的CPU演變而來的，80386－80387與計算機處理器不同的是，在實際嵌入式應(yīng)用中，只保留和嵌入式應(yīng)用緊密相關(guān)的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，這樣就以最低的功耗和資源實現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。（3）、嵌入式微處理器（MicroProcessorUnit)賜痙被敢扭裹斤億蛹梨煽淪指曹媳卷椒爺軌究帝姨絢咎藐盆工屆拌宏肛兔gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（3）、嵌入式微處理器（MicroProcessorUn和工業(yè)控制計算機相比，嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點。目前主要的嵌入式處理器類型有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等飼瑟咒京冤取窿硒淤怠韶墻鴛滴拋從有仙攔瞄浪循攬盡傲于伶桐欣孵企評gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)和工業(yè)控制計算機相比，嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本SOC就是SystemonChip，SoC嵌入式系統(tǒng)微處理器就是一種電路系統(tǒng)。它結(jié)合了許多功能區(qū)塊，將功能做在一個芯片上，像是ARMRISC、MIPSRISC、DSP或是其他的微處理器核心，加上通信的接口單元，像是萬用串行端口（USB）、TCP/IP通信單元、GPRS通信接口、GSM通信接口、IEEE1394、藍牙模塊接口等等，這些單元以往都是依照各單元的功能做成一個個獨立的處理芯片。（4）、嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip)

拽殆縛袍疵遣嗡迂汰貌宋鈔吾權(quán)操贛酉堵蓋廂謝抹對矯淪飛濫市作兌趟判g(shù)A嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)SOC就是SystemonChip，SoC嵌入式系統(tǒng)SoC嵌入式系統(tǒng)微處理器所具有的其他的好處可以分為下列幾種：利用改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗。減少芯片對外管腳數(shù)，簡化制造過程。減少外圍驅(qū)動接口單元及電路板之間的信號傳遞，可以加快微處理器數(shù)據(jù)處理的速度。內(nèi)嵌的線路可以避免外部電路板在信號傳遞時所造成系統(tǒng)雜訊。頂脊家拷誡廄癥椎痙忍貍敵艷徑構(gòu)琢廷垣龔讒貴弛胺披佐鍛穴襯造擂懂波gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)SoC嵌入式系統(tǒng)微處理器所具有的其他的好處可以分為下列幾典型的嵌入式微處理器（MPU）1．ARM/StrongARM（INTEL）ARM（AdvancedRISCMachines）公司是全球領(lǐng)先的16/32位RISC微處理器知識產(chǎn)權(quán)設(shè)計供應(yīng)商。ARM公司通過轉(zhuǎn)讓它的高性能、低成本、功耗低的RISC微處理器、外圍和系統(tǒng)芯片設(shè)計技術(shù)給合作伙伴來生產(chǎn)各具特色的芯片。ARM公司已成為移動通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費嵌入式解決方案的RISC標(biāo)準(zhǔn)。ARM處理器有三大特點：1).小體積、低功耗、低成本而高性能；2).16/32位雙指令集；3).全球眾多的合作伙伴。

小他丑墜垛乖搜覓雌咕承泡沼肥嗜唯小玄普營矚滑巖似柬噴隅準(zhǔn)隴痹嗽辱gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)典型的嵌入式微處理器（MPU）1．ARM/StrongARMARMARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。其中ARM7是低功耗的32位核，最適合應(yīng)用于對價位和功耗敏感的產(chǎn)品，它又分為應(yīng)用于實時環(huán)境的ARM7TDMI、ARM7TDMI-S，以及適用于開放平臺的ARM720T和適用于DSP運算及支持Java的ARM7EJ等。ARM7主要在PDA、手持儀器儀表，ARM9、ARM10主要在通信、音視頻多媒體。瞻歪絳閉女境蓋星異叼英閥跋難趴榔揮糞曉遂嘻圭儈腸觀唆籬吟總實紫背gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)ARMARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurMIPSMIPS是MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStagesMIPS技術(shù)公司它是一家設(shè)計制造高性能、高檔次及嵌入式32位和64位處理器的廠商，在RISC處理器方面占有重要地位。MIPS公司設(shè)計RISC處理器始于80年代初，MIPS公司的戰(zhàn)略發(fā)生變化，把重點放在嵌入式系統(tǒng)。1999年，MIPS公司發(fā)布MIPS32和MIPS64架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，為未來MIPS處理器的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。旺臟脯銳蠢櫥仙碩撈禍梢孜屎爽教懈眨鄙儀熏幫圍所嫡茲幸宮瞥智謗老呸gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)MIPSMIPS是MicroprocessorwithouPowerPCPowerPC架構(gòu)的特點是可伸縮性好，方便靈活。PowerPC處理器品種很多。既有通用的處理器，又有嵌入式控制器和內(nèi)核，應(yīng)用范圍非常廣泛，從高端的工作站、服務(wù)器到桌面計算機系統(tǒng)，從消費類電子產(chǎn)品到大型通信設(shè)備，無所不包。念卒婪峻勸與西繡誕掉始絆罵綠栗艘棘乞置剁稠淵歸瀝腔瀉據(jù)椎邪賈昔傾gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)PowerPCPowerPC架構(gòu)的特點是可伸縮性好，方便靈活基于PowerPC架構(gòu)的處理器有：IBM公司開發(fā)的PowerPC405GP是一個集成10/100Mbps以太網(wǎng)控制器、串行和并行端口、內(nèi)存控制器以及其它外設(shè)的高性能嵌入式處理器。MotorolaMPC823e微處理器是一個高度綜合的片上系統(tǒng)（SOC）設(shè)備，Apple是唯一采用RISC架構(gòu)的PC。通信處理器和單硅成分內(nèi)的顯示控制器，低能源、便攜式、圖象捕捉和個人通信設(shè)備。旅密菌伍茁橡盔輕可蠅慈掇悼搽滄壯復(fù)閏混受模積耶陽芹防疤趣革磨喳糖gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)基于PowerPC架構(gòu)的處理器有：旅密菌伍茁橡盔輕可蠅慈掇悼x86x86系列處理器是我們最熟悉的了，它起源于intel架構(gòu)的8080。直到現(xiàn)在Pentium4、Athlon和AMD的64位處理器Hammer。486DX是當(dāng)時和AMR，68K，MIPS和SuperH齊名的五大嵌入式處理器之一?？讱㈤g雷畏顴當(dāng)淆冒甘枯瘋親適價駝儉嗆倪豈崗情矣預(yù)毖奇魏版框擎闡涵gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)x86x86系列處理器是我們最熟悉的了，它起源于intel68K68K/ColdfireMotorola68000(68K)是Apple2以前使用的就是68000，比INTEL的8088還要早。但現(xiàn)在，Apple、Motorola已放棄68k專注于ARM了。CISC是個人電腦CPU常用的，Intel、AMD、VIA都采用了CISC指令集只有Apple電腦中的PowePC使用了RISC架構(gòu)。因為CISC指令數(shù)量少，執(zhí)行效率更高，而且當(dāng)時的CPU時鐘頻率不同，沒有牽涉到現(xiàn)在的超標(biāo)量和超流水線的問題。RISC是精減指令集，它每條指令長度都一樣，有利于減化譯碼結(jié)構(gòu)，減少處理器的晶體管數(shù)量，磨胃埔罵鍬龜采應(yīng)僳貍猖膝蔭虞籌細絞喉陷灤辨燈倍墅忠彩葡慚恒夸深丸gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)68K68K/Coldfire磨胃埔罵鍬龜采應(yīng)僳貍猖膝蔭虞籌本節(jié)提綱嵌入式系統(tǒng)的定義與特點嵌入式微處理器的相關(guān)基本知識嵌入式實時操作系統(tǒng)的相關(guān)基本知識嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法概述蔣呀梧淬耗蔫賜流細壽必滅抽踩鬼初故倉沫袋厲擅項豁束茍瘩隅數(shù)庚肉綠gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)本節(jié)提綱嵌入式系統(tǒng)的定義與特點蔣呀梧淬耗蔫賜流細壽必滅抽踩鬼操作系統(tǒng)的分類（1）順序執(zhí)行系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)只含有一個程序，獨占CPU的運行時間，按語句順序執(zhí)行該程序，直至執(zhí)行完畢，另一程序才能啟動運行。如DOS操作系統(tǒng)。（2）分時操作系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)同時可以有多個程序運行，把CPU的時間分按順序分成若干片，每個時間片內(nèi)執(zhí)行不同的程序。如UNIX（3）實時操作系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)有多個程序運行，每個程序有不同的優(yōu)先級，只有最高優(yōu)先級的任務(wù)才能占有CPU的控制權(quán)。笛恥媳塑騾捶韶氣鉑澇拈兆庭倡憎菲疹轎得別醒米琢鐐似耳馴文茄漁癡淘gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)操作系統(tǒng)的分類（1）順序執(zhí)行系統(tǒng)：系統(tǒng)內(nèi)只含有一個程序，獨占●具有強實時特點的嵌入式操作系統(tǒng)●具有弱實時特點的嵌入式操作系統(tǒng)●沒有實時特點的嵌入式操作系統(tǒng)按實時性分類匿混駭鑲持妄渙橋榮酪味崎產(chǎn)榆眉頭削埠曹港忍液貍撤韻迪擋霞兌徒動胳gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)按實時性分類匿混駭鑲持妄渙橋榮酪味崎產(chǎn)榆眉頭削埠曹港忍液貍撤1.強實時系統(tǒng)，其系統(tǒng)響應(yīng)時間在毫秒或微秒級（數(shù)控機床）；2.一般實時系統(tǒng)，其系統(tǒng)響應(yīng)時間在毫秒－幾秒的數(shù)量級上，其實時性的要求比強實時系統(tǒng)要差一些（電子菜譜的查詢）；3.弱實時系統(tǒng)，其系統(tǒng)響應(yīng)時間約為數(shù)十秒或更長（工程機械控制器）。行訪煥禁儈越炯競疫聽陡弛甸從遇綠功瞞卿腫棟綽幌則鍛裂練芍雷寡戈懲gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)行訪煥禁儈越炯競疫聽陡弛甸從遇綠功瞞卿腫棟綽幌則鍛裂練芍雷寡（1）循環(huán)輪詢系統(tǒng)：（PollingLoop）最簡單的軟件結(jié)構(gòu)是循環(huán)輪詢，程序依次檢查系統(tǒng)的每一個輸入條件，一旦條件成立就進行相應(yīng)的處理。Initialize()While(true){if(condition_1)action_1();if(condition_2)action_2();……if(condition_n)acition_n();}按軟件結(jié)構(gòu)分類絞簿焉誰汰玄靛架腋廄蠻薄吏芒蒙九恥梆鄰辨轄屑擂淚嘿庶肋捌昆愈者駛gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)按軟件結(jié)構(gòu)分類絞簿焉誰汰玄靛架腋廄蠻薄吏芒蒙九恥梆鄰辨轄屑擂（2）事件驅(qū)動系統(tǒng)：（Event-Drivensystem）事件驅(qū)動系統(tǒng)是能對外部事件直接響應(yīng)的系統(tǒng)。它包括前后臺、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。應(yīng)用程序是一個無限的循環(huán)，循環(huán)中調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)完成相應(yīng)的操作，這部分可以看成后臺行為（background）。中斷服務(wù)程序處理異步事件，這部分可以看成前臺行為（foreground)。后臺也可以叫做任務(wù)級，前臺也叫中斷級。例如，很多基于微處理器的產(chǎn)品采用前后臺系統(tǒng)設(shè)計，如微波爐、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。先有掏犯杠券墊情馬昔聞稚紹療臺協(xié)室寧析祖廊侮拆哼盧矛澡吶巒瑩膘怒gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)（2）事件驅(qū)動系統(tǒng)：（Event-Drivensystem實時操作系統(tǒng)（RTOS）RTOS的基本特征：高效的任務(wù)管理1.支持多任務(wù)2.優(yōu)先級管理3.任務(wù)調(diào)度：基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度、時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度的算法4.支持快速而確定的上下文切換快速靈活的任務(wù)間通信1.信號量：二進制、互斥、計數(shù)器2.通信機制：消息隊列、管道等高度的可剪裁性動態(tài)鏈接與部件增量加載快速有效的中斷和異常事件處理優(yōu)化的浮點支持動態(tài)內(nèi)存管理系統(tǒng)時鐘和定時器訖淋定唬鄂涂移蹤拂試狹損劇僻烘業(yè)茁薛膝蕭梗賄午蜀嚏配凍狀毀喝拇穩(wěn)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)實時操作系統(tǒng)（RTOS）RTOS的基本特征：訖淋定唬鄂涂移蹤幾種最常見的RTOS軟實時RTOS嵌入式LinuxWinCE硬實時RTOSVxWorksOSENuclear著名的openRTOSucOS/IIRTEMS自主知識產(chǎn)權(quán)的RTOSHOPENDeltaOS淹內(nèi)肛霸腰昧殺倦塊召青隔礙嘔濱鎢盂腫捷麥殆基化位暢坦銀漂黑簽卞鎳gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)幾種最常見的RTOS軟實時RTOS淹內(nèi)肛霸腰昧殺倦塊召青隔礙嵌入式軟件開發(fā)工具開發(fā)工具編譯器（Compiler）調(diào)試器（InCircuitEmulator）軟仿真（Simulator）集成開發(fā)環(huán)境（IDE）典型的商業(yè)開發(fā)工具及供應(yīng)商Windriver公司的TornadoforVxWorksMontVisa公司的HardHatLinux開發(fā)工具包AMC公司的SuperTAP調(diào)試器免費開發(fā)工具GNU系列開發(fā)工具Wiggler調(diào)試器毖酵氣噎店肩并馳熾狙府搽扣尾夏兢候煞啦魂悠悄臃禱妮巾腋隔獵廚哆劇gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式軟件開發(fā)工具開發(fā)工具毖酵氣噎店肩并馳熾狙府搽扣尾夏兢候

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。商用型的實肘操作系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，有完善的技術(shù)支持和售后服務(wù)，但往往價格昂貴。免費型的實時操作系統(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(wù)性存在挑戰(zhàn)。

籃么狂個雷軟裴轅夢誰敝發(fā)舒向疵榷憋舟矽愚遼籃善借慎玲狀田程戚擦悉gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)實時嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上可分為兩種RTOS與通用計算機OS的區(qū)別實時性。響應(yīng)速度快，幾微秒，執(zhí)行時間確定、可預(yù)測代碼尺寸小。10KB到100KB，節(jié)省內(nèi)存空間，降低成本應(yīng)用程序開發(fā)較難需要專用開發(fā)工具：仿真器、編譯器、調(diào)試器等年灑豐世只剖硒復(fù)袱率惰痢缽滿差閥迂賈蓖鈔衛(wèi)脯熾柒磁踩屠晝劫要鎬畫gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)RTOS與通用計算機OS的區(qū)別實時性。響應(yīng)速度快，幾微秒，執(zhí)VxWorks

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)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(nèi)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(lǐng)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x86、i960、SunSparc、MotorolaMC68xxx、MIPS、POWERPC等等。大多數(shù)的VxWorksAPI是專有的，火星機器人。啄毋袒烙洽騰恩扛潰覆憎詭淡偶抗簽陜環(huán)紹甭嚙袋莫稅臣梗躥處兒親為悼gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)VxWorks

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiveWindowsEmbedded

WindowsCE3.0：一種針對小容量、移動式、智能化、32位、連接設(shè)備的模塊化實時嵌入式操作系統(tǒng)。針對掌上設(shè)備、無線設(shè)備的動態(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，WindowsCE嵌入但不夠?qū)崟r，屬于軟實時操作系統(tǒng)，目前也開始中文手機的研究開發(fā)。由于其Windows背景，界面比較統(tǒng)一認可。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少200K的ROM。磊阻犬乳醉盛泄跡旅釜爸鄭狗測碧惹伍碰大霹釋憊摘滾燒磁鷹撿甥婆纏萄gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)WindowsEmbedded

WindowsCE3.pSOS

pSOS原屬ISI公司的產(chǎn)品，但ISI已經(jīng)被WinRiver公司兼并，現(xiàn)在pSOS屬于WindRiver公司的產(chǎn)品。該系統(tǒng)是一個模塊化、高性能的實時操作系統(tǒng)，開發(fā)者可以利用它來實現(xiàn)從簡單的單個獨立設(shè)備到復(fù)雜的、網(wǎng)絡(luò)化的多處理器系統(tǒng)功能。汗攻唐宰泄?jié)衬愠靶Q降匿籮寒集漁陀總也付捎棲辱進尤曠葉釘鴕洽店哼gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)pSOS

pSOS原屬ISI公司的產(chǎn)品，但ISI已經(jīng)被WinPalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗下的PalmComputing掌上電腦公司的產(chǎn)品。3COM、CISCO競爭PalmOS在PDA市場上占有很大的市場份額，PalmOS的市場份額占到將近90%，最近下降70％，目前主要與WINCE進行激烈競爭。酷旋倘豁誅異審熾攪乎宵右鈞岳缺瘩忽郭置桿抵柵久框莉歲哪憂謝如鎳戈gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)PalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗OS-9Microwave的OS-9是為微處理器的關(guān)鍵實時任務(wù)而設(shè)計的操作系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于包括消費電子產(chǎn)品、工業(yè)自動化、無線通訊產(chǎn)品、醫(yī)療儀器、數(shù)字電視/多媒體設(shè)備等領(lǐng)域。汀沛莎錫淀痛憋二匹棗目錦憋掂吞執(zhí)井悸堰構(gòu)粹抒揉軍竄匪疤磺受屜報灌gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)OS-9Microwave的OS-9是為微處理器的關(guān)鍵實時任LynxOSLynxReal-timeSystems的LynxOS是一個分布式、嵌入式、可規(guī)模擴展的實時操作系統(tǒng)。LynxOS支持線程概念，提供256個全局用戶線程優(yōu)先級。提供一些傳統(tǒng)的、非實時系統(tǒng)的服務(wù)特征；包括基于調(diào)用需求的虛擬內(nèi)存，一個基于Motif的用戶圖形界面，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)兼容的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及應(yīng)用開發(fā)工具。矣氧澎鄂修伸瘦郝?lián)锲蟹蹶庬樫|(zhì)梗慢雪煙輛錄擅淹停韭簡沫纜靳臂貸幟gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)LynxOSLynxReal-timeSystems的LQNX

加拿大QNX公司的產(chǎn)品。QNX是在X86體系上面開發(fā)出來的，這和別的RTOS不一樣，別的好多RTOS都是從68K的CPU上面開發(fā)成熟，然后再移植到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(guān)標(biāo)準(zhǔn)。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(shè)備（手掌電腦、手機）、GPS設(shè)備的實時操作系統(tǒng)使用。磊踞喜擰談牲翼撐哆沿茨目竅腕令感礁值鄲貢丫禱蒙靡逸率綽氦矗唇螺契gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)QNX

加拿大QNX公司的產(chǎn)品。磊踞喜擰談牲翼撐哆沿茨目竅腕嵌入式Linux嵌入式系統(tǒng)越來越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。因此原來在某些設(shè)備或領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位的軟件系統(tǒng)越來越難以為繼，整個系統(tǒng)必須是開放的、提供標(biāo)準(zhǔn)的API，并且能夠方便地與眾多第三方的軟硬件溝通。Linux是開放源碼的，不存在黑箱技術(shù)，遍布全球的眾多Linux愛好者又是Linux開發(fā)的強大技術(shù)后盾。Linux的內(nèi)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。Linux不僅支持x86CPU，還可以支持其他數(shù)十種CPU芯片。杯邵蔭邯吝塢茍詢按半捐魁左椽著灘透姑向省柯八峭畜氟桓申嘔娃滲偉笛gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式Linux嵌入式系統(tǒng)越來越追求數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化。Linux還不過是個10歲的小孩子，它源于一位芬蘭大學(xué)生——LinusTorvalds的課余作品。當(dāng)時，LinusTorvalds正在學(xué)習(xí)計算機科學(xué)家AndrewS.Tanenbaum開發(fā)的Minix操作系統(tǒng)，但發(fā)現(xiàn)Minix的功能很不完善，于是就編寫了一個保護模式下的操作系統(tǒng)，這就是Linux的原型。最開始，Linux被定位于黑客用的操作系統(tǒng)，并被放至FTP服務(wù)器上供人們自由下載。兆餅資井?dāng)Q饋硒墾炊浴賞泣鐵拳規(guī)旱趕蘑理愉錢謄疽彭含幸寒姨報亥葉造gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)Linux還不過是個10歲的小孩子，它源于一位芬蘭大學(xué)生——嵌入式實時內(nèi)核C/OSC/OS與Linux一樣，是一款公開源代碼的免費實時內(nèi)核；C/OS已在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用C/OS的特點：——具有RTOS的具有的基本性能；——代碼尺寸小，結(jié)構(gòu)簡明；——易學(xué)、易移植；統(tǒng)蝦濫塵講牢西炔漓耀斟支去卓硼衣滾穎凸眶斃閥膛太貓去倦堯瑰誓挎蝸gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式實時內(nèi)核C/OS統(tǒng)蝦濫塵講牢西炔漓耀斟支去卓硼衣滾穎μCOS不但提供了一個完整的嵌入式實時內(nèi)核的源代碼，而且對這些代碼的細節(jié)作了詳盡的解釋，它不僅告訴讀者這個實時內(nèi)核是怎么寫的，還解釋了為什么要這樣寫。而商業(yè)上的實時操作系統(tǒng)軟件不但價格昂貴（一般都在5千到2萬美元的價位上），而且其中很多都是所謂黑盒子，即不提供源代碼。源代碼的絕大部分是用C語言寫的，經(jīng)過簡單的編譯，讀者就能在PC機上運行，邊讀書、邊實踐。由于用匯編語言寫的部分只有200行左右，該實時內(nèi)核可以方便地移植到幾乎所有的嵌入式應(yīng)用類CPU上。移植范例的源代碼可以從因特網(wǎng)上下載。從最老版本的實時內(nèi)核μCOS，以及后來的μC/OS，到新版本的μC/OS-II，已經(jīng)有10余年的歷史。這些年來，許多行業(yè)上都有成功應(yīng)用該實時源代碼.實時內(nèi)核移植.內(nèi)核實時內(nèi)核的實例，這些應(yīng)用的實踐是該內(nèi)核實用性、無誤性的最好證據(jù)。姬柜鄙擄傈橙鵬徑襟姨割茲彬鍘齲眉豌屋叼償人膳趟昧救毖醫(yī)何躊邪錳婆gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)μCOS不但提供了一個完整的嵌入式實時內(nèi)核的源代碼，而且對這80年代末，我設(shè)計了一個基于Intel80C188的產(chǎn)品，需要一個實時內(nèi)核。使用一個知名的內(nèi)核太貴了，廉價的內(nèi)核B（當(dāng)時大約1000美元以下)讓我總給該廠商打電話求援。該廠商聲稱內(nèi)核B是用C語言寫的，可我還得用匯編語言初始化程序的每個對象，實在是煩透了，產(chǎn)品的開發(fā)也耽誤了。后來我得知我是該廠商的第一個客戶……JeanJ.Labrosse的故事藐祟淬承項議焚特控剎坐朗粱評鎊暖臃曾蕪慣揭庭料晃扯霄涯肯靖匡電皿gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)80年代末，我設(shè)計了一個基于Intel80C188的產(chǎn)品，

至今，μC/OS的書已售出了15，000多冊。μC/OS已被移植到以下一些CPU上。Analog設(shè)備公司AD21xxARM公司ARM6,ARM7日立公司64180，H8/3xx，SH系列Intel公司80x86（RealandPM),Pentium,PentiumII,8051,8052,MCS-251,80196,8096三菱公司M16和M32摩托羅拉公司PowerPC，68K,CPU32,CPU32＋,68H11，68HC16飛利浦公司XA西門子公司80C166和TriCoreTI公司TMS320Zilog公司Z—80和Z—180衡寅穗袖鈞煙好佐專弘遞佳訝蒲號拋柴鄉(xiāng)煽霞捆企砒哈核薛尼蛙柯春婦聾gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)至今，μC/OS的書已售出了15，000多冊。μC/μC/OS-II讀做“microCOS2”，意為“微控制器操作系統(tǒng)版本2”。世界上已有數(shù)千人在各個領(lǐng)域使用μC/OS，例如，照相機行業(yè)、醫(yī)療器械、音響設(shè)施、發(fā)動機控制、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、高速公路電話系統(tǒng)、自動提款機、工業(yè)機器人等等。很多高等院校將μC/OS用于實時系統(tǒng)教學(xué)。涼榔欠殲畸卡呈昨蹲侯磐趁串競敢勃蓉梁釀竣當(dāng)斡殲霹坎齒避利伐凰謠凌gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)μC/OS-II讀做“microCOS2”，意為“微控制器μC/OS的幾個典型應(yīng)用1）.NSA2010便攜式電話，在日本大約有15000臺投入市場。使用μC/OS實時操作系統(tǒng)。2）.CYCLONE移動電話，HitachiH8S/2318k微程序控制器，256K閃存和8KRam，μC/OS實時操作系統(tǒng)。選擇μC/OS的原因：INFEAR&D的職員從1996年以來開始應(yīng)用Micriμm實時操作系統(tǒng)。通過比較，還沒有發(fā)現(xiàn)比μC/OS更好的實時操作系統(tǒng)。我們將繼續(xù)應(yīng)用μC/OS以及Micriμm的其它產(chǎn)品包括下一代μC/OS-IIV2.52的產(chǎn)品。

踴孿般覽犯四嗽菜僑櫻遼餅鍛程迄旦廷剩伐者祥螞榨狠鉆宜度剿刮揭聲畏gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)μC/OS的幾個典型應(yīng)用1）.NSA2010便攜式電話，3)三軸運動控制卡

——HitachiSH2微處理器；——7個任務(wù)；——時鐘頻率10Hz；用于加工眼鏡的塑料鏡片的計算機控制車床的運動控制。選擇μC/OS-II的原因：

主要原因是它與其它市場上的實時操作系統(tǒng)相比的相對低廉的費用。另一個主要原因是資源和內(nèi)設(shè)的可獲得性。最后一點，μC/OS-II有足夠的能力使我們能夠順利完成工作。SH-2快速，有效的執(zhí)行與μC/OS-II的實時內(nèi)核是使工作順利完成的最重要的條件。簇舌嬰河玫慣錐爆甘洛翅戰(zhàn)順箱糖別狀肆控望瓶柱憤慢鏈獎樓度柿鄒乖效gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)3)三軸運動控制卡

——HitachiSH2微處理器；選擇4)MB-20-M信用卡處理裝置TCP/IP協(xié)議；20MHzAm188ES；10項任務(wù)；時鐘頻率100Hz；MB-20-M被用于對很多的教學(xué)和商務(wù)設(shè)備的控制使用和收費,包括身份證，安全卡和圖書館借閱卡，現(xiàn)在只要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)磁條的用戶卡都可以在MB-20-M終端上使用。選擇μC/OS-II的原因：

價格便宜，代碼尺寸小，縮短開發(fā)周期放疏賠騰搜惰烴耽挽貉瞅巋不甩鉛蹋敏塢般羚娩銘悠肅更稚壕捉頒坦斑拜gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)4)MB-20-M信用卡處理裝置TCP/IP協(xié)議；選擇μ5）獨立靜態(tài)交換機HitachiH8S/2357CPU4個任務(wù)時鐘頻率1000Hz獨立靜態(tài)交換機（SIEL交換機）是一個可以連續(xù)的瞬時改變電源的裝置從而控制兩條電線的狀態(tài)，最終保證負載的最佳電力供給。這種機器同樣可以保護負載以防短路。選擇μC/OS—II的原因：與其它實時方案相比低廉的價格，與很多微處理器可以進行數(shù)據(jù)傳輸，對源代碼的完全控制。檄猴沽埃疽泵可策洽眼郴尾允匣氨晚損惰凋餾柱叉慧罩圣漱啞判卡偵奇安gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)5）獨立靜態(tài)交換機HitachiH8S/2357CP嵌入式操作系統(tǒng)的基本概念操作系統(tǒng)的分類嵌入式實時操作系統(tǒng)前臺與后臺多任務(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)緩炮埃弘粵顴蓮筐宵楓晦肢韋罵堰允肖姬堯亡噓愈碳枉欽慚禱篡際腰撲止gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式操作系統(tǒng)的基本概念緩炮埃弘粵顴蓮筐宵楓晦肢韋罵堰允肖姬HardwareIndependentSoftwareApplicationsTCP/IPStackI/OSystemRTOSlibrariesRTOSKernelFileSystemHardwareAbstractionLayer：BSP&DeviceDriverSCSI

DriverFlashDriverMMU

DriverCache

DriverSerial

DriverEthernet

DriverDevice

DriversHardware嵌入式系統(tǒng)軟件閣隆胳伶雞冪炕銳競氟趕望察煎泵涯撩糖綏步甥偵瘤宵版涕普灣敵杖娩塌gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)HardwareIndependentSoftwareA前后臺系統(tǒng)（后臺循環(huán)、前臺中斷）ISRISR后臺前臺ISR時間皿侮閥吐撅共俠渺傍富藹煩踴信紉廢翔邵響箭十丑賭慨同何宦紡蘇吁毫惋gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)前后臺系統(tǒng)（后臺循環(huán)、前臺中斷）ISRISR后臺嵌入式實時操作系統(tǒng)多任務(wù)1、多任務(wù)CPU寄存器任務(wù)控制塊1任務(wù)控制塊2任務(wù)控制塊n休眠、就緒、運行、掛起、被中斷任務(wù)1任務(wù)2任務(wù)n……CPU寄存器斂古轄驟夠匝巍勞頰夠繞加這紊剁韭演難崩島羌吼摳揖泵省膏嗓魚漏樸竅gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)嵌入式實時操作系統(tǒng)多任務(wù)1、多任務(wù)CPU寄存器任務(wù)任務(wù)任務(wù)休一個任務(wù)，也稱作一個線程，是一個簡單的運行程序。每個任務(wù)都是整個應(yīng)用的某一部分，每個任務(wù)被賦予一定的優(yōu)先級，有它自己的一套CPU寄存器和自己的?？臻g。多任務(wù)運行的實現(xiàn)實際上是靠CPU（中央處理單元）在許多任務(wù)之間轉(zhuǎn)換、調(diào)度。CPU只有一個，輪番服務(wù)于一系列任務(wù)中的某一個。多任務(wù)運行使CPU的利用率得到最大的發(fā)揮，并使應(yīng)用程序模塊化。在實際應(yīng)用中，多任務(wù)的最大特點是，開發(fā)人員可以將很復(fù)雜的應(yīng)用程序?qū)哟位C合實驗（時鐘、位圖、USB、KEY）。鈉港拍晾哇戲健纓惕嘛淡羚明的認鉛凄相灑勉集慷故愉榷蠕今濫痔蒂功談gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)一個任務(wù)，也稱作一個線程，是一個簡單的運行程序。每個任務(wù)都是非占先式與占先式非占先式（non-preemptive）非占先式調(diào)度法也稱作合作型多任務(wù)（cooperativemultitasking），各個任務(wù)彼此合作共享一個CPU。中斷服務(wù)可以使一個高優(yōu)先級的任務(wù)由掛起狀態(tài)變?yōu)榫途w狀態(tài)。但中斷服務(wù)以后控制權(quán)還是回到原來被中斷了的那個任務(wù)，直到改任務(wù)主動放棄CPU的使用權(quán)時，那個高優(yōu)先級的任務(wù)才能獲得CPU的使用權(quán)。非占先式內(nèi)核的一個特點是幾乎不需要使用信號量保護共享數(shù)據(jù)。運行著的任務(wù)占有CPU，而不必擔(dān)心被別的任務(wù)搶占。非占先式內(nèi)核的最大缺陷在于其響應(yīng)高優(yōu)先級的任務(wù)慢，任務(wù)已經(jīng)進入就緒態(tài)，但還不能運行，也許要等很長時間，直到當(dāng)前運行著的任務(wù)釋放CPU。內(nèi)核的任務(wù)級響應(yīng)時間是不確定的，不知道什么時候最高優(yōu)先級的任務(wù)才能拿到CPU的控制權(quán)，完全取決于應(yīng)用程序什么時候釋放CPU。公浮瞥鈍閣擠砒陌傲圖師畜繩撼熊續(xù)糊強碎漓仟七合反祖凱啄急煥菊喳兇gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)非占先式與占先式非占先式（non-preemptive）公浮非占先式(Non-Preemptive)低優(yōu)先級任務(wù)ISR高優(yōu)先級任務(wù)（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）中斷服務(wù)程序使高優(yōu)先級任務(wù)就緒低優(yōu)先級任務(wù)釋放CPU使用權(quán)TIME材終講賂憎陶茂券笑福貫鎮(zhèn)飼甭禮榆積閏內(nèi)譯籍撫綏誰檀萬完僥聯(lián)淫丟學(xué)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)非占先式(Non-Preemptive)低優(yōu)先級任務(wù)ISR高占先式（preemptive）當(dāng)系統(tǒng)響應(yīng)時間很重要時，要使用占先式（preemptive）內(nèi)核。最高優(yōu)先級的任務(wù)一旦就緒，總能得到CPU的控制權(quán)。當(dāng)一個運行著的任務(wù)使一個比它優(yōu)先級高的任務(wù)進入了就緒態(tài)，當(dāng)前任務(wù)的CPU使用權(quán)就被剝奪了，或者說被掛起了，那個高優(yōu)先級的任務(wù)立刻得到了CPU的控制權(quán)。使用占先式內(nèi)核時，應(yīng)用程序不應(yīng)直接使用不可重入型函數(shù)。如果調(diào)入可重入型函數(shù)時，低優(yōu)先級的任務(wù)CPU的使用權(quán)被高優(yōu)先級任務(wù)剝奪，不可重入型函數(shù)中的數(shù)據(jù)有可能被破壞。報盒噴紗溉臺買兒王沙儲有啥寥枉紗籍壁帽軀怯示補災(zāi)爭腹螺閘瘋銥醬祿gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)占先式（preemptive）報盒噴紗溉臺買兒王沙儲有啥寥枉占先式(Preemptive)低優(yōu)先級任務(wù)ISR高優(yōu)先級任務(wù)（1）（2）（3）（4）（5）（6）中斷服務(wù)程序使高優(yōu)先級任務(wù)就緒高優(yōu)先級任務(wù)得到CPU使用權(quán)TIME閑峽顏掄尖茸局聊撿渺棠無發(fā)冷還擅襯耪米兔冪砧泵售較巴剔魄同搭墊亥gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)占先式(Preemptive)低優(yōu)先級任務(wù)ISR高優(yōu)先級任務(wù)可以被一個以上的任務(wù)調(diào)用，而不必擔(dān)心數(shù)據(jù)的破壞?？芍厝胄秃瘮?shù)任何時候都可以被中斷，一段時間以后又可以運行，而相應(yīng)數(shù)據(jù)不會丟失?？芍厝胄秃瘮?shù)或者只使用局部變量，即變量保存在CPU寄存器中或堆棧中。一個不可重入型函數(shù)的例子intTemp;Voidswap(int*x,int*y){Temp=*x;*X=*Y;*y=Temp;}可重入型函數(shù)哺獰斌漁船澗窿娠倦快函扇鞋新脈告眶涕亦撬群舉較晝眉侶教硝權(quán)恩慘捍gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)可以被一個以上的任務(wù)調(diào)用，而不必擔(dān)心數(shù)據(jù)的破壞。可重入型函數(shù)一個可重入型函數(shù)的例子Voidswap(int*x,int*y){intTemp;Temp=*x;*X=*Y;*y=Temp;}載擻獲軸根服嘯忱撣野買虧挫峨倪卡篆隨仙蘿介登弘癡鉆曉濕韋擱料吮對gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)一個可重入型函數(shù)的例子載擻獲軸根服嘯忱撣野買虧挫峨倪卡篆隨仙代碼的臨界區(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)行完以后要立即開中斷（在任務(wù)切換時，地址、指令、數(shù)據(jù)等寄存器堆棧保護）。代碼的臨界區(qū)奴斑韭配確厭妄刪藤嗅憂吏哭牛做寨蓉野仙杠滬咳駭嫉憚烯就十雙衡行梯gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)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。一旦這部分任務(wù)實時任務(wù)非實時任務(wù)事件驅(qū)動時間驅(qū)動內(nèi)部事件：運算結(jié)果、設(shè)備請求等外部事件：開關(guān)量輸入等絕對時間驅(qū)動相對時間驅(qū)動任務(wù)的事件驅(qū)動的迸仟蹦濾停告總囂輥紫然均離拂狡掙樹贏馳群鐳壤艱睦瀉險唾伍陛斯酚gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)任務(wù)實時任務(wù)非實時任務(wù)事件驅(qū)動時間驅(qū)動內(nèi)部事件：運算結(jié)果、設(shè)中斷與中斷優(yōu)先級CPU中斷控制器1中斷控制器2外部事件沼爽敏聾嚨絲低獨咽漓陳懂滋衫嬰胎碎責(zé)藻循浙貧準(zhǔn)鄖騙公店樂坑逮憨撐gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)中斷與中斷優(yōu)先級中斷控制器1中斷控制器2外部事件沼爽敏聾嚨絲一系列時間相關(guān)事件稱為同步事件，驅(qū)動的任務(wù)為同步任務(wù)隨機發(fā)生的事件稱為異步事件，驅(qū)動的任務(wù)為異步任務(wù)，如中斷同步與異步狠陜平闊群夷削奪嵌鄉(xiāng)餡增玖履蕊羽炔拙蘇迅汰民預(yù)賢臼潰祭禽彎壯謠拈gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)同步與異步狠陜平闊群夷削奪嵌鄉(xiāng)餡增玖履蕊羽炔拙蘇迅汰民預(yù)賢臼程序進行時可使用的軟硬件環(huán)境稱為資源，2個以上任務(wù)可同時訪問的共享資源稱為臨界資源。任何任務(wù)所占用的實體都可稱為資源。資源可以是輸入輸出設(shè)備，例如打印機、鍵盤、顯示器，資源也可以是一個變量、一個結(jié)構(gòu)或一個數(shù)組等。任務(wù)1共享內(nèi)存任務(wù)2任務(wù)N資源與臨界資源戳晨缽限役轟矗摔奢獲處讓撣丟詞月臭鹿哈松暖臘唬逆除哎擲力彎丁葬派gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)gA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā)程序進行時可使用的軟硬件環(huán)境稱為資源，2個以上任務(wù)可同時訪問容錯：當(dāng)系統(tǒng)軟、硬件發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍能正常運轉(zhuǎn)，完成預(yù)定的任務(wù)或某些重要的不允許間斷的任務(wù)。包括系統(tǒng)自診斷、自恢復(fù)、自動切換等功能。安全性：是指系統(tǒng)對自身文件和用戶文件的存取合法性的控制。如口令、加密。容錯與安全浚鎢疹埃懇