機(jī)電控制基礎(chǔ)與實(shí)踐（需求，應(yīng)用，市場）王田苗丑武勝機(jī)電控制基礎(chǔ)與實(shí)踐（需求，應(yīng)用，市場）典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源模塊時(shí)鐘復(fù)位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外圍電路Other外設(shè)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源時(shí)鐘復(fù)位Fla典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－軟件處理器存儲(chǔ)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)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－軟件處理器存儲(chǔ)器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用2、嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)相對(duì)模糊的定義。一個(gè)手持的MP3和一個(gè)PC104的微型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)都可以認(rèn)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(jī)是Intel公司的8048，它出現(xiàn)在1976年Motorola同時(shí)推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，這些早期的單片機(jī)均含有256字節(jié)的RAM、4K的ROM、4個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、兩個(gè)16位定

時(shí)

器。之后在80年代初，Intel又進(jìn)一步完善了8048，在它的基礎(chǔ)上研制成功了8051。

2、嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)相對(duì)模糊的定義。一個(gè)1981年ReadySystem發(fā)展了世界上第1個(gè)商業(yè)嵌入式實(shí)時(shí)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(gè)產(chǎn)業(yè)，根據(jù)美國EMF（電子市場分析）報(bào)告，1999年全球RTOS市場產(chǎn)值達(dá)3.6億美元，而相關(guān)的整個(gè)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(dá)9億美元。1981年ReadySystem發(fā)展了世界上第1個(gè)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(huì)）的定義：

嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)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(jī)電等附屬裝置。IEEE定義根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）的一般定義

“以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)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(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?！币话愣x 嵌入式系統(tǒng)定義要素專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(非PC智能電子設(shè)備)以應(yīng)用為中心以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)軟件硬件可裁剪適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求知識(shí)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)新嵌入式系統(tǒng)定義要素專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(非PC智能電子設(shè)備)嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）芯片級(jí)嵌入（含程序或算法的處理器）模塊級(jí)嵌入（系統(tǒng)中的某個(gè)核心模塊）系統(tǒng)級(jí)嵌入按實(shí)時(shí)性要求分：（軟件范疇）非實(shí)時(shí)系統(tǒng)（PDA）軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)（消費(fèi)類產(chǎn)品）硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)（導(dǎo)引頭等工業(yè)和軍工系統(tǒng)）嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）嵌入式硬件平臺(tái)及分類嵌入式硬件平臺(tái)及分類嵌入式處理器系統(tǒng)嵌入式處理器各種類型存儲(chǔ)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）板級(jí)支持包（BSP）設(shè)備驅(qū)動(dòng)（DeviceDriver）協(xié)議棧（ProtocolStack）應(yīng)用程序（Application）嵌入式處理器系統(tǒng)嵌入式處理器嵌入式處理器的發(fā)展趨勢經(jīng)濟(jì)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(hào)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）嵌入式處理器嵌入式處理器的發(fā)展趨勢硬件設(shè)計(jì)工具（EDA工具）系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)工具Cadence的SPWSystemView模擬電路系統(tǒng)仿真工具PspiceEWBPCB設(shè)計(jì)工具ProtelPADs的PowerPCB&ToolKitMentor的Expedition&ToolKit可編程邏輯器件設(shè)計(jì)工具M(jìn)entorFPGAAdvantage&ModelSimXilinxFoundationISE&ToolKit各種綜合和仿真第三方工具硬件設(shè)計(jì)工具（EDA工具）系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)工具從硬件方面目前世界上具有嵌入式功能特點(diǎn)的處理器已經(jīng)超過1000種，流行體系結(jié)構(gòu)包括MCU，MPU等30多個(gè)系列。從單片機(jī)、DSP到FPGA有著各式各樣的品種，速度越來越快，性能越來越強(qiáng)，價(jià)格也越來越低。

根據(jù)其現(xiàn)狀，嵌入式處理器可以分成下面幾類：從硬件方面目前世界上具有嵌入式功能特點(diǎn)的處理器已經(jīng)超過100嵌入式微處理器分類嵌入式微處理器分類（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(jī)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(jī)芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時(shí)/計(jì)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)。（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(diǎn)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。微控制器的最大特點(diǎn)是單片化，體積大大由于MCU低廉的價(jià)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(jī)由于其集成了FPGA等器件，所以具有很高的性價(jià)比，勢必將推動(dòng)單片機(jī)獲得更高的發(fā)展。由于MCU低廉的價(jià)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(hào)處理器（DSP）DSP處理器是專門用于信號(hào)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(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，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(shí)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(yùn)算速度進(jìn)一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域也從上述范圍擴(kuò)大到了通信和計(jì)算機(jī)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。（2）、嵌入式數(shù)字信號(hào)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(jì)算機(jī)中的CPU演變而來的，80386－80387與計(jì)算機(jī)處理器不同的是，在實(shí)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(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。（3）、嵌入式微處理器（MicroProcessorUnit)（3）、嵌入式微處理器（MicroProcessorUn和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(diǎn)。目前主要的嵌入式處理器類型有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(gè)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(lán)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(gè)個(gè)獨(dú)立的處理芯片。（4）、嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip)

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點(diǎn)：利用改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗。減少芯片對(duì)外管腳數(shù)，簡化制造過程。減少外圍驅(qū)動(dòng)接口單元及電路板之間的信號(hào)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(hào)傳遞時(shí)所造成系統(tǒng)雜訊。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點(diǎn)：典型的嵌入式微處理器（MPU）1．ARM/StrongARM

ARM（AdvancedRISCMachines）公司是全球領(lǐng)先的16/32位RISC微處理器知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費(fèi)嵌入式解決方案的RISC標(biāo)準(zhǔn)。ARM處理器有三大特點(diǎn)：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。

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(duì)價(jià)位和功耗敏感的產(chǎn)品，它又分為應(yīng)用于實(shí)時(shí)環(huán)境的ARM7TDMI、ARM7TDMI-S，以及適用于開放平臺(tái)的ARM720T和適用于DSP運(yùn)算及支持Java的ARM7EJ等。ARM7主要在PDA、手持儀器儀表，ARM9、ARM10主要在NC、TFT。ARMARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurMIPSMIPS是MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStagesMIPS技術(shù)公司它是一家設(shè)計(jì)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(jì)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(diǎn)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)。MIPSMIPS是MicroprocessorwithouMIPS的定位很廣在高端它有64位的20Kc家族，在低端市場有SmartMIPS。如果您有一臺(tái)機(jī)頂盒設(shè)備，那很可能就是基于MIPSTM的；如果您有一臺(tái)視頻游戲機(jī)，或許他就是基于MIPS的；你的電子郵件或許就是通過基于MIPS芯片的Cisco路由器來傳遞的；您的公司所使用的激光打印機(jī)也有可能使用著基于MIPS的64位處理器。

MIPS的定位很廣PowerPCPowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從消費(fèi)類電子產(chǎn)品到大型通信設(shè)備，無所不包。

PowerPCPowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)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(gè)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(gè)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(gè)人通信設(shè)備。

基于PowerPC架構(gòu)的處理器有：x86

x86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(shí)和AMR，68K，MIPS和SuperH齊名的五大嵌入式處理器之一。

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(gè)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?yàn)镃ISC指令數(shù)量少，執(zhí)行效率更高，而且當(dāng)時(shí)的CPU時(shí)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，

68K68K/Coldfire嵌入式軟件平臺(tái)及分類嵌入式軟件平臺(tái)及分類實(shí)時(shí)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(jí)管理3.任務(wù)調(diào)度：基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度、時(shí)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(hào)量：二進(jìn)制、互斥、計(jì)數(shù)器 2.通信機(jī)制：消息隊(duì)列、管道等高度的可剪裁性動(dòng)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(diǎn)支持動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理系統(tǒng)時(shí)鐘和定時(shí)器幾種最常見的RTOS：軟實(shí)時(shí)RTOS嵌入式LinuxWinCE硬實(shí)時(shí)RTOSVxWorksOSENuclear著名的openRTOSucOS/IIRTEMS自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RTOSHOPENDeltaOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）RTOS的基本特征：幾種最常見的RT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(fèi)開發(fā)工具GNU系列開發(fā)工具Wiggler調(diào)試器嵌入式軟件開發(fā)工具開發(fā)工具

實(shí)時(shí)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(fèi)型。

商用型的實(shí)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(jià)格昂貴。免費(fèi)型的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在價(jià)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)。

實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上可分為兩種VxWorks

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(diǎn)是： －可靠性、實(shí)時(shí)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(jī)器人。VxWorks

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRivWindowsEmbedded

WindowsCE3.0：一種針對(duì)小容量、移動(dòng)式、智能化、32位、連接設(shè)備的模塊化實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。針對(duì)掌上設(shè)備、無線設(shè)備的動(dòng)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(tái)，

WindowsCE嵌入但不夠?qū)崟r(shí)，屬于軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，目前也開始中文手機(jī)的研究開發(fā)。由于其Windows背景，界面比較統(tǒng)一認(rèn)可。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少200K的ROM。

WindowsEmbedded

WindowsCE3.pSOS

pSOS原屬ISI公司的產(chǎn)品，但I(xiàn)SI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(gè)模塊化、高性能的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，開發(fā)者可以利用它來實(shí)現(xiàn)從簡單的單個(gè)獨(dú)立設(shè)備到復(fù)雜的、網(wǎng)絡(luò)化的多處理器系統(tǒng)功能。pSOS

pSOS原屬ISI公司的產(chǎn)品，但I(xiàn)SI已經(jīng)被WPalmOSPalmOS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(jìn)行激烈競爭。

PalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗OS-9

Microwave的OS-9是為微處理器的關(guān)鍵實(shí)時(shí)任務(wù)而設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于包括消費(fèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)自動(dòng)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。

OS-9Microwave的OS-9是為微處理器的LynxOS

LynxReal-timeSystems的LynxOS是一個(gè)分布式、嵌入式、可規(guī)模擴(kuò)展的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。LynxOS支持線程概念，提供256個(gè)全局用戶線程優(yōu)先級(jí)。提供一些傳統(tǒng)的、非實(shí)時(shí)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(gè)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。LynxOSLynxReal-timeSysteQNX

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(gè)實(shí)時(shí)的、可擴(kuò)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(qiáng)大的圖形界面功能，因此很適合作為機(jī)頂盒、手持設(shè)備（手掌電腦、手機(jī)）、GPS設(shè)備的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使用。QNX

加拿大QNX公司的產(chǎn)品。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(gè)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(qiáng)大技術(shù)后盾。

Linux的內(nèi)核小、功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定、系統(tǒng)健壯、效率高，易于定制剪裁，在價(jià)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。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Linux還不過是個(gè)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(shí)，LinusTorvalds正在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)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(gè)保護(hù)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。Linux還不過是個(gè)10歲的小孩子，它源于一位芬蘭大學(xué)生——嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核C/OSC/OS與Linux一樣，是一款公開源代碼的免費(fèi)實(shí)時(shí)內(nèi)核；C/OS已在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用C/OS的特點(diǎn)：——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；嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核C/OSμCOS不但提供了一個(gè)完整的嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的源代碼，而且對(duì)這些代碼的細(xì)節(jié)作了詳盡的解釋，它不僅告訴讀者這個(gè)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟件不但價(jià)格昂貴（一般都在5千到2萬美元的價(jià)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(jī)上運(yùn)行，邊讀書、邊實(shí)踐。由于用匯編語言寫的部分只有200行左右，該實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)內(nèi)核μCOS，以及后來的μC/OS，到新版本的μC/OS-II，已經(jīng)有8年的歷史。8年來，許多行業(yè)上都有成功應(yīng)用該實(shí)時(shí)源代碼.實(shí)時(shí)內(nèi)核移植.內(nèi)核實(shí)時(shí)內(nèi)核的實(shí)例，這些應(yīng)用的實(shí)踐是該內(nèi)核實(shí)用性、無誤性的最好證據(jù)。μCOS不但提供了一個(gè)完整的嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的源代碼，而且對(duì)這80年代末，我設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Intel80C188的產(chǎn)品，需要一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核。使用一個(gè)知名的內(nèi)核太貴了，廉價(jià)的內(nèi)核B（當(dāng)時(shí)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(gè)對(duì)象，實(shí)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(gè)客戶。JeanJ.Labrosse的故事80年代末，我設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Intel80C188的產(chǎn)品，我決定使用內(nèi)核A，價(jià)格是5000美元，我的每個(gè)產(chǎn)品還要付200美元的內(nèi)核使用費(fèi)。內(nèi)核轉(zhuǎn)起來了，項(xiàng)目進(jìn)展到3個(gè)月上，我的一個(gè)工程師發(fā)現(xiàn)該內(nèi)核好像有毛?。╞ug）。我和銷售商爭辯了好幾個(gè)月，可是，他們不予理睬。他們6個(gè)月后才改正了那個(gè)毛病。是的,6個(gè)月以后！我簡直氣壞了，最要緊的是，我的差品開發(fā)被耽誤了。我決定使用內(nèi)核A，價(jià)格是5000美元，我的每個(gè)產(chǎn)品還要付20于是我決定試試寫一個(gè)自己的實(shí)時(shí)內(nèi)核，主要用業(yè)余時(shí)間、晚上和周末。也花了大約一年的時(shí)間才使內(nèi)核轉(zhuǎn)起來，它在某些方面還比內(nèi)核A好。我并不想開公司去賣這個(gè)內(nèi)核，因?yàn)楫?dāng)時(shí)市場商已經(jīng)有大約50個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核的產(chǎn)品。我想給雜志寫一篇文章，打算投《C語言用戶雜志》（《CUser’sJournal》）因?yàn)閮?nèi)核是用C寫的，我聽說該雜志每頁給100美元的稿費(fèi)，其他雜志一般是每頁75美元。不幸，文章拒載了。兩個(gè)原因，一是文章太長，雜志不愿連載。另一個(gè)原因，他們也不愿“又登一篇關(guān)于內(nèi)核的文章”。于是我決定試試寫一個(gè)自己的實(shí)時(shí)內(nèi)核，主要用業(yè)余時(shí)間、晚上和周我決定轉(zhuǎn)向《嵌入式系統(tǒng)編程》（《EmbeddedSystemProgramming》）雜志，因?yàn)槲业膬?nèi)核是為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的。我和該雜志的編輯Mr.TylerSperry聯(lián)系，得到的答復(fù)和《C語言用戶雜志》是一樣的，我們不要“又是一篇關(guān)于內(nèi)核的文章”。然而，我反復(fù)解釋：我的實(shí)時(shí)內(nèi)核和他們的不一樣，是占先式的，可以和很多商業(yè)上出售的內(nèi)核產(chǎn)品競爭，源代碼可以放在《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志網(wǎng)站的留言板（BBS）上，我每周要給Mr.Tyler打兩三個(gè)電話，幾乎是求他發(fā)表我的文章，他終于同意了，大概是我的電話打的他煩了。我決定轉(zhuǎn)向《嵌入式系統(tǒng)編程》（《EmbeddedSyste我的文章從70頁壓縮到30頁，連載在1992年5月期和6月期雜志上，該文章幾乎是1992年最熱門的文章。頭一個(gè)月，就有500多人從《嵌入式系統(tǒng)編程》雜志的網(wǎng)站留言板（BBS）上下載我的源程序。該文章實(shí)際上是第一次給實(shí)時(shí)內(nèi)核的內(nèi)在工作原理曝光，一些過去的秘密公開了。R&D出版社要出版有關(guān)的書，《C語言用戶雜志》雜志就是這家出版社出的，此時(shí)距我最初與該雜志社聯(lián)系已有6個(gè)月了。我的文章從70頁壓縮到30頁，連載在1992年5月期和6月期開始時(shí)，書銷售得很慢，Berny堅(jiān)持說，讓人知道這本書需要時(shí)間，于是他連續(xù)在《C語言用戶雜志》雜志上刊登廣告，一直持續(xù)了一年。我第一次見到TylerSperry先生，問我愿不愿意在下一屆嵌入式系統(tǒng)會(huì)議上做個(gè)講演。他建議我講怎樣使用“小實(shí)用內(nèi)核”。這個(gè)故事給我們啟迪是：認(rèn)準(zhǔn)事是要持之以恒，不怕挫折與失??；首先把自己的事做好做精，機(jī)會(huì)總會(huì)來臨。開始時(shí)，書銷售得很慢，Berny堅(jiān)持說，讓人知道這本書需要時(shí)至今，μC/OS的書已售出了15，000多冊(cè)。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至今，μC/OS的書已售出了15，000多冊(cè)。μC/OSμC/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(gè)領(lǐng)域使用μC/OS，例如，照相機(jī)行業(yè)、醫(yī)療器械、音響設(shè)施、發(fā)動(dòng)機(jī)控制、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、高速公路電話系統(tǒng)、自動(dòng)提款機(jī)、工業(yè)機(jī)器人等等。很多高等院校將μC/OS用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)教學(xué)。μC/OS-II讀做“microCOS2”，意為“微控制器μC/OS的幾個(gè)典型應(yīng)用1）.NSA2010便攜式電話，在日本大約有15000臺(tái)投入市場。使用μC/OS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。2）.CYCLONE移動(dòng)電話，HitachiH8S/2318k微程序控制器，256K閃存和8KRam，μC/OS實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。通過比較，還沒有發(fā)現(xiàn)比μC/OS更好的實(shí)時(shí)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。

μC/OS的幾個(gè)典型應(yīng)用1）.NSA2010便攜式電話，3）三軸運(yùn)動(dòng)控制卡

——HitachiSH2微處理器；——7個(gè)任務(wù)；——時(shí)鐘頻率10Hz；用于加工眼鏡的塑料鏡片的計(jì)算機(jī)控制車床的運(yùn)動(dòng)控制。選擇μC/OS-II的原因：

主要原因是它與其它市場上的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)相比的相對(duì)低廉的費(fèi)用。另一個(gè)主要原因是資源和內(nèi)設(shè)的可獲得性。最后一點(diǎn)，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(shí)時(shí)內(nèi)核是使工作順利完成的最重要的條件。3）三軸運(yùn)動(dòng)控制卡

——HitachiSH2微處理器；選4）MB-20-M信用卡處理裝置

TCP/IP協(xié)議；20MHzAm188ES；10項(xiàng)任務(wù)；時(shí)鐘頻率100Hz；MB-20-M被用于對(duì)很多的教學(xué)和商務(wù)設(shè)備的控制使用和收費(fèi),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(jià)格便宜，代碼尺寸小，縮短開發(fā)周期4）MB-20-M信用卡處理裝置TCP/IP協(xié)議；選擇μ5）獨(dú)立靜態(tài)交換機(jī)

HitachiH8S/2357CPU4個(gè)任務(wù)時(shí)鐘頻率1000Hz獨(dú)立靜態(tài)交換機(jī)（SIEL交換機(jī)）是一個(gè)可以連續(xù)的瞬時(shí)改變電源的裝置從而控制兩條電線的狀態(tài)，最終保證負(fù)載的最佳電力供給。這種機(jī)器同樣可以保護(hù)負(fù)載以防短路。選擇μC/OS—II的原因：與其它實(shí)時(shí)方案相比低廉的價(jià)格，與很多微處理器可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，對(duì)源代碼的完全控制。5）獨(dú)立靜態(tài)交換機(jī)HitachiH8S/2357CP3、嵌入式系統(tǒng)的幾個(gè)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(duì)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。3、嵌入式系統(tǒng)的幾個(gè)重要特征（２）．專用性強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化很強(qiáng)，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對(duì)硬件進(jìn)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(jìn)行修改。同時(shí)針對(duì)不同的任務(wù)，往往需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)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(jí)”是完全不同的概念。

（２）．專用性強(qiáng)（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(jì)及實(shí)現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。（４）．高實(shí)時(shí)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(chǔ)，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實(shí)時(shí)性。

（３）．系統(tǒng)精簡（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(yùn)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(tái)，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。（5）．嵌入式軟件開發(fā)走向標(biāo)準(zhǔn)化（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(jì)完成以后，用戶通常也是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開發(fā)。這些工具和環(huán)境一般是基于通用計(jì)算機(jī)上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號(hào)示波器等。開發(fā)時(shí)往往有主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的概念，主機(jī)用于程序的開發(fā)，目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行機(jī)，開發(fā)時(shí)需要交替結(jié)合進(jìn)行。

（6）．嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境基本概念

基本概念

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(gè)特點(diǎn)1）對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間，從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核心的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。2）具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)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(cuò)誤的交叉作用，需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。3）可擴(kuò)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。4）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(dòng)的計(jì)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(jí)。 嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一嵌入式處理器

嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，是控制、輔助系統(tǒng)運(yùn)行的硬件單元。

４位、

８位單片機(jī)，16位、

32位、64位嵌入式CPU。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)目前最主要的組成部分。實(shí)時(shí)性需要調(diào)度一切可利用的資源完成實(shí)時(shí)控制任務(wù)，著眼于提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用效率，滿足對(duì)時(shí)間的限制和要求。嵌入式處理器－系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間（Systemresponsetime）：

系統(tǒng)發(fā)出處理要求，到系統(tǒng)給出應(yīng)答信號(hào)的時(shí)間。－任務(wù)切換時(shí)間（Context-switchingtime）：

任務(wù)之間切換而使用的時(shí)間。－中斷延遲（Interruptlatency）：

計(jì)算機(jī)接收到中斷信號(hào)到操作系統(tǒng)作出響應(yīng)，并完成切換轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序的時(shí)間。－系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間（Systemresponsetime）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(chǔ)器系統(tǒng)硬件基礎(chǔ)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)和哈佛體系結(jié)構(gòu)硬件基礎(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)（Storage）：TS每條指令的執(zhí)行周期：T=TF+TD+TE+TS指令的執(zhí)行周期T1）取指令（InstructionFetc馮·諾依曼體系的特點(diǎn)1）數(shù)據(jù)與指令都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中2）被大多數(shù)計(jì)算機(jī)所采用3）ARM7——馮諾依曼體系馮·諾依曼體系的特點(diǎn)1）數(shù)據(jù)與指令都存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中哈佛體系結(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(chǔ)器指令0指令1指令2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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)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(diǎn)1）程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開

2）提供了較大的數(shù)存儲(chǔ)器帶寬3）適合于數(shù)字信號(hào)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)哈佛體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)1）程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分開

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(yùn)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(jì)變得更為簡單

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(gè)指令可以并行執(zhí)行 提高了CPU的運(yùn)行效率 內(nèi)部信息流要求通暢流動(dòng)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(shí)間AddSubCmp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)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(shí)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(chǔ)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(chǔ)器高速設(shè)備高速設(shè)備低速總線總線和總線橋數(shù)據(jù)高速總線低速總線存儲(chǔ)器系統(tǒng)RAM：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM：靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器DRAM：動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器1）SRAM比DRAM快2）SRAM比DRAM耗電多3）DRAM存儲(chǔ)密度比SRAM高得多（體積）4）DRAM需要周期性刷新ROM：只讀存儲(chǔ)器FLASH：閃存存儲(chǔ)器系統(tǒng)RAM：隨機(jī)存取存儲(chǔ)器SRAM和DRAM1）SRAM2）DRAMCSR/WAddrDataCS（片選）R/WCAS（列刷新）DataRAS（行刷新）AddrSRAM和DRAM1）SRAM輸入輸出接口1）I/O2）A/D、D/A3）鍵盤4）LCD5）存儲(chǔ)器接口6）設(shè)備接口輸入輸出接口1）I/O嵌入式操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的分類嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)多任務(wù)，任務(wù)優(yōu)先級(jí)，調(diào)度前臺(tái)與后臺(tái)非占先式與占先式、可重入型函數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)返回HardwareIndependentSoftwareApplicationsTCP/IPStackI/OSystemRTOSlibrariesRTOSKernelFileSystemHardwareAbstractionLayer：BSP&DeviceDriverSCSI

DriverFlashDriverMMU

DriverCache

DriverSerial

DriverEthernet

DriverDevice

DriversHardware嵌入式系統(tǒng)軟件返回HardwareIndependentSoftwar經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe寫在最后經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量寫85感謝聆聽不足之處請(qǐng)大家批評(píng)指導(dǎo)PleaseCriticizeAndGuideTheShortcomings結(jié)束語講師：XXXXXXXX年XX月XX日

感謝聆聽結(jié)束語講師：XXXXXX86機(jī)電控制基礎(chǔ)與實(shí)踐（需求，應(yīng)用，市場）王田苗丑武勝機(jī)電控制基礎(chǔ)與實(shí)踐（需求，應(yīng)用，市場）典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源模塊時(shí)鐘復(fù)位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外圍電路Other外設(shè)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件MPU微處理器電源時(shí)鐘復(fù)位Fla典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－軟件處理器存儲(chǔ)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)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－軟件處理器存儲(chǔ)器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用2、嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)相對(duì)模糊的定義。一個(gè)手持的MP3和一個(gè)PC104的微型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)都可以認(rèn)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(jī)是Intel公司的8048，它出現(xiàn)在1976年Motorola同時(shí)推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，這些早期的單片機(jī)均含有256字節(jié)的RAM、4K的ROM、4個(gè)8位并口、1個(gè)全雙工串行口、兩個(gè)16位定

時(shí)

器。之后在80年代初，Intel又進(jìn)一步完善了8048，在它的基礎(chǔ)上研制成功了8051。

2、嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)相對(duì)模糊的定義。一個(gè)1981年ReadySystem發(fā)展了世界上第1個(gè)商業(yè)嵌入式實(shí)時(shí)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(gè)產(chǎn)業(yè)，根據(jù)美國EMF（電子市場分析）報(bào)告，1999年全球RTOS市場產(chǎn)值達(dá)3.6億美元，而相關(guān)的整個(gè)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(dá)9億美元。1981年ReadySystem發(fā)展了世界上第1個(gè)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(huì)）的定義：

嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)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(jī)電等附屬裝置。IEEE定義根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）的一般定義

“以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)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(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?！币话愣x 嵌入式系統(tǒng)定義要素專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(非PC智能電子設(shè)備)以應(yīng)用為中心以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)軟件硬件可裁剪適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求知識(shí)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)新嵌入式系統(tǒng)定義要素專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(非PC智能電子設(shè)備)嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）芯片級(jí)嵌入（含程序或算法的處理器）模塊級(jí)嵌入（系統(tǒng)中的某個(gè)核心模塊）系統(tǒng)級(jí)嵌入按實(shí)時(shí)性要求分：（軟件范疇）非實(shí)時(shí)系統(tǒng)（PDA）軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)（消費(fèi)類產(chǎn)品）硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)（導(dǎo)引頭等工業(yè)和軍工系統(tǒng)）嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）嵌入式硬件平臺(tái)及分類嵌入式硬件平臺(tái)及分類嵌入式處理器系統(tǒng)嵌入式處理器各種類型存儲(chǔ)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）板級(jí)支持包（BSP）設(shè)備驅(qū)動(dòng)（DeviceDriver）協(xié)議棧（ProtocolStack）應(yīng)用程序（Application）嵌入式處理器系統(tǒng)嵌入式處理器嵌入式處理器的發(fā)展趨勢經(jīng)濟(jì)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(hào)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）嵌入式處理器嵌入式處理器的發(fā)展趨勢硬件設(shè)計(jì)工具（EDA工具）系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)工具Cadence的SPWSystemView模擬電路系統(tǒng)仿真工具PspiceEWBPCB設(shè)計(jì)工具ProtelPADs的PowerPCB&ToolKitMentor的Expedition&ToolKit可編程邏輯器件設(shè)計(jì)工具M(jìn)entorFPGAAdvantage&ModelSimXilinxFoundationISE&ToolKit各種綜合和仿真第三方工具硬件設(shè)計(jì)工具（EDA工具）系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)工具從硬件方面目前世界上具有嵌入式功能特點(diǎn)的處理器已經(jīng)超過1000種，流行體系結(jié)構(gòu)包括MCU，MPU等30多個(gè)系列。從單片機(jī)、DSP到FPGA有著各式各樣的品種，速度越來越快，性能越來越強(qiáng)，價(jià)格也越來越低。

根據(jù)其現(xiàn)狀，嵌入式處理器可以分成下面幾類：從硬件方面目前世界上具有嵌入式功能特點(diǎn)的處理器已經(jīng)超過100嵌入式微處理器分類嵌入式微處理器分類（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(jī)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(jī)芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時(shí)/計(jì)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)。（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(diǎn)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。微控制器的最大特點(diǎn)是單片化，體積大大由于MCU低廉的價(jià)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(jī)由于其集成了FPGA等器件，所以具有很高的性價(jià)比，勢必將推動(dòng)單片機(jī)獲得更高的發(fā)展。由于MCU低廉的價(jià)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(hào)處理器（DSP）DSP處理器是專門用于信號(hào)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(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，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(shí)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(yùn)算速度進(jìn)一步提高，應(yīng)用領(lǐng)域也從上述范圍擴(kuò)大到了通信和計(jì)算機(jī)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。（2）、嵌入式數(shù)字信號(hào)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(jì)算機(jī)中的CPU演變而來的，80386－80387與計(jì)算機(jī)處理器不同的是，在實(shí)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(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用的特殊要求。（3）、嵌入式微處理器（MicroProcessorUnit)（3）、嵌入式微處理器（MicroProcessorUn和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(diǎn)。目前主要的嵌入式處理器類型有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM/StrongARM系列等和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)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(gè)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(lán)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(gè)個(gè)獨(dú)立的處理芯片。（4）、嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip)

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點(diǎn)：利用改變內(nèi)部工作電壓，降低芯片功耗。減少芯片對(duì)外管腳數(shù)，簡化制造過程。減少外圍驅(qū)動(dòng)接口單元及電路板之間的信號(hào)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(hào)傳遞時(shí)所造成系統(tǒng)雜訊。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點(diǎn)：典型的嵌入式微處理器（MPU）1．ARM/StrongARM

ARM（AdvancedRISCMachines）公司是全球領(lǐng)先的16/32位RISC微處理器知識(shí)產(chǎn)權(quán)設(shè)計(jì)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(jì)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(dòng)通信、手持設(shè)備、多媒體數(shù)字消費(fèi)嵌入式解決方案的RISC標(biāo)準(zhǔn)。ARM處理器有三大特點(diǎn)：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。

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(duì)價(jià)位和功耗敏感的產(chǎn)品，它又分為應(yīng)用于實(shí)時(shí)環(huán)境的ARM7TDMI、ARM7TDMI-S，以及適用于開放平臺(tái)的ARM720T和適用于DSP運(yùn)算及支持Java的ARM7EJ等。ARM7主要在PDA、手持儀器儀表，ARM9、ARM10主要在NC、TFT。ARMARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurMIPSMIPS是MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStagesMIPS技術(shù)公司它是一家設(shè)計(jì)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(jì)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(diǎn)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)。MIPSMIPS是MicroprocessorwithouMIPS的定位很廣在高端它有64位的20Kc家族，在低端市場有SmartMIPS。如果您有一臺(tái)機(jī)頂盒設(shè)備，那很可能就是基于MIPSTM的；如果您有一臺(tái)視頻游戲機(jī)，或許他就是基于MIPS的；你的電子郵件或許就是通過基于MIPS芯片的Cisco路由器來傳遞的；您的公司所使用的激光打印機(jī)也有可能使用著基于MIPS的64位處理器。

MIPS的定位很廣PowerPCPowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)，從消費(fèi)類電子產(chǎn)品到大型通信設(shè)備，無所不包。

PowerPCPowerPC架構(gòu)的特點(diǎn)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(gè)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(gè)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(gè)人通信設(shè)備。

基于PowerPC架構(gòu)的處理器有：x86

x86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(shí)和AMR，68K，MIPS和SuperH齊名的五大嵌入式處理器之一。

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(gè)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?yàn)镃ISC指令數(shù)量少，執(zhí)行效率更高，而且當(dāng)時(shí)的CPU時(shí)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，

68K68K/Coldfire嵌入式軟件平臺(tái)及分類嵌入式軟件平臺(tái)及分類實(shí)時(shí)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(jí)管理3.任務(wù)調(diào)度：基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度、時(shí)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(hào)量：二進(jìn)制、互斥、計(jì)數(shù)器 2.通信機(jī)制：消息隊(duì)列、管道等高度的可剪裁性動(dòng)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(diǎn)支持動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理系統(tǒng)時(shí)鐘和定時(shí)器幾種最常見的RTOS：軟實(shí)時(shí)RTOS嵌入式LinuxWinCE硬實(shí)時(shí)RTOSVxWorksOSENuclear著名的openRTOSucOS/IIRTEMS自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的RTOSHOPENDeltaOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）RTOS的基本特征：幾種最常見的RT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(fèi)開發(fā)工具GNU系列開發(fā)工具Wiggler調(diào)試器嵌入式軟件開發(fā)工具開發(fā)工具

實(shí)時(shí)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(fèi)型。

商用型的實(shí)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(jià)格昂貴。免費(fèi)型的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在價(jià)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)。

實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，大體上可分為兩種VxWorks

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(diǎn)是： －可靠性、實(shí)時(shí)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(jī)器人。VxWorks

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRivWindowsEmbedded

WindowsCE3.0：一種針對(duì)小容量、移動(dòng)式、智能化、32位、連接設(shè)備的模塊化實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。針對(duì)掌上設(shè)備、無線設(shè)備的動(dòng)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(tái)，

WindowsCE嵌入但不夠?qū)崟r(shí)，屬于軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，目前也開始中文手機(jī)的研究開發(fā)。由于其Windows背景，界面比較統(tǒng)一認(rèn)可。操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少200K的ROM。

WindowsEmbedded

WindowsCE3.pSOS

pSOS原屬ISI公司的產(chǎn)品，但I(xiàn)SI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(gè)模塊化、高性能的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，開發(fā)者可以利用它來實(shí)現(xiàn)從簡單的單個(gè)獨(dú)立設(shè)備到復(fù)雜的、網(wǎng)絡(luò)化的多處理器系統(tǒng)功能。pSOS

pSOS原屬ISI公司的產(chǎn)品，但I(xiàn)SI已經(jīng)被WPalmOSPalmOS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(jìn)行激烈競爭。

PalmOSPalmOS是著名的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商3COM旗OS-9

Microwave的OS-9是為微處理器的關(guān)鍵實(shí)時(shí)任務(wù)而設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)。廣泛應(yīng)用于包括消費(fèi)電子產(chǎn)品、工業(yè)自動(dòng)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。

OS-9Microwave的OS-9是為微處理器的LynxOS

LynxReal-timeSystems的LynxOS是一個(gè)分布式、嵌入式、可規(guī)模擴(kuò)展的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。LynxOS支持線程概念，提供256個(gè)全局用戶線程優(yōu)先級(jí)。提供一些傳統(tǒng)的、非實(shí)時(shí)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(gè)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。LynxOSLynxReal-timeSysteQNX

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(gè)實(shí)時(shí)的、可擴(kuò)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(qiáng)大的圖形界面功能，因此很適合作為機(jī)頂盒、手持設(shè)備（手掌電腦、手機(jī)）、GPS設(shè)備的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使用。QNX

加拿大QNX公司的產(chǎn)品。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(gè)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(qiáng)大技術(shù)后盾。

Linux的內(nèi)核小、功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定、系統(tǒng)健壯、效率高，易于定制剪裁，在價(jià)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。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Linux還不過是個(gè)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(shí)，LinusTorvalds正在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)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(gè)保護(hù)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。Linux還不過是個(gè)10歲的小孩子，它源于一位芬蘭大學(xué)生——嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核C/OSC/OS與Linux一樣，是一款公開源代碼的免費(fèi)實(shí)時(shí)內(nèi)核；C/OS已在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用C/OS的特點(diǎn)：——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；嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核C/OSμCOS不但提供了一個(gè)完整的嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的源代碼，而且對(duì)這些代碼的細(xì)節(jié)作了詳盡的解釋，它不僅告訴讀者這個(gè)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟件不但價(jià)格昂貴（一般都在5千到2萬美元的價(jià)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(jī)上運(yùn)行，邊讀書、邊實(shí)踐。由于用匯編語言寫的部分只有200行左右，該實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)內(nèi)核μCOS，以及后來的μC/OS，到新版本的μC/OS-II，已經(jīng)有8年的歷史。8年來，許多行業(yè)上都有成功應(yīng)用該實(shí)時(shí)源代碼.實(shí)時(shí)內(nèi)核移植.內(nèi)核實(shí)時(shí)內(nèi)核的實(shí)例，這些應(yīng)用的實(shí)踐是該內(nèi)核實(shí)用性、無誤性的最好證據(jù)。μCOS不但提供了一個(gè)完整的嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核的源代碼，而且對(duì)這80年代末，我設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Intel80C188的產(chǎn)品，需要一個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核。使用一個(gè)知名的內(nèi)核太貴了，廉價(jià)的內(nèi)核B（當(dāng)時(shí)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(gè)對(duì)象，實(shí)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(gè)客戶。JeanJ.Labrosse的故事80年代末，我設(shè)計(jì)了一個(gè)基于Intel80C188的產(chǎn)品，我決定使用內(nèi)核A，價(jià)格是5000美元，我的每個(gè)產(chǎn)品還要付200美元的內(nèi)核使用費(fèi)。內(nèi)核轉(zhuǎn)起來了，項(xiàng)目進(jìn)展到3個(gè)月上，我的一個(gè)工程師發(fā)現(xiàn)該內(nèi)核好像有毛?。╞ug）。我和銷售商爭辯了好幾個(gè)月，可是，他們不予理睬。他們6個(gè)月后才改正了那個(gè)毛病。是的,6個(gè)月以后！我簡直氣壞了，最要緊的是，我的差品開發(fā)被耽誤了。我決定使用內(nèi)核A，價(jià)格是5000美元，我的每個(gè)產(chǎn)品還要付20于是我決定試試寫一個(gè)自己的實(shí)時(shí)內(nèi)核，主要用業(yè)余時(shí)間、晚上和周末。也花了大約一年的時(shí)間才使內(nèi)核轉(zhuǎn)起來，它在某些方面還比內(nèi)核A好。我并不想開公司去賣這個(gè)內(nèi)核，因?yàn)楫?dāng)時(shí)市場商已經(jīng)有大約50個(gè)實(shí)時(shí)內(nèi)核的產(chǎn)品。我想給雜志寫一篇文章，打算投《C語言用戶雜志》（《CUser’sJournal》）因?yàn)閮?nèi)核是用C寫的，我聽說該雜志每頁給100美元的稿費(fèi)，其他雜志一般是每頁75美元。不幸，文章拒載了。兩個(gè)原因，一是文章太長，雜志不愿連載。另一個(gè)原因，他們也不愿“又登一篇關(guān)于內(nèi)核的文章”。于是我決定試試寫一個(gè)自己的實(shí)時(shí)內(nèi)核，主要用業(yè)余時(shí)間、晚上和周我決定轉(zhuǎn)向《嵌入式系統(tǒng)編程》（《EmbeddedSystemProgramming》）雜志，因?yàn)槲业膬?nèi)核是為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)的。我和該雜志的編輯Mr.TylerSperry聯(lián)系，得到的答復(fù)和《C語言用戶雜志》是一樣的，我們不要“又是一篇關(guān)于內(nèi)核的文章”。然而，我反復(fù)解釋：我的實(shí)時(shí)內(nèi)核和他們的不一樣，是占先式的，可以和很多商業(yè)