嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用教程第章_第1頁
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嵌入式系統(tǒng)定義嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展概述嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件特征嵌入式系統(tǒng)的分類嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用

1、什么是嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)(EmbeddedSystems)是指:“嵌入到對象體系中的、用于執(zhí)行獨(dú)立功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。嵌入式系統(tǒng)的嵌入式本質(zhì)就是將一個(gè)計(jì)算機(jī)嵌入到一個(gè)對象體系中去。2、計(jì)算機(jī)發(fā)展的三大階段第一階段:始于五十年代的由IBM,Burroughs,Honeywell等公司率先研制的大型機(jī)(電子管)。第二階段:始于七十年代的個(gè)人計(jì)算機(jī)PC(晶體管和集成電路),出現(xiàn)了很多偉大的公司:Intel,Microsoft,Apple。第三階段:計(jì)算機(jī)正邁入下一個(gè)充滿機(jī)遇的階段—“后PC時(shí)代”或“無處不在的計(jì)算機(jī)”階段。無處不在的計(jì)算機(jī)施樂公司PaloAlto研究中心主任MarkWeiser認(rèn)為: “從長遠(yuǎn)來看,PC機(jī)和計(jì)算機(jī)工作站將衰落,因?yàn)橛?jì)算機(jī)變得無處不在:例如在墻里、在手腕上、在手寫電腦中(象手寫紙一樣)等等,隨用隨取、伸手可及”。全世界的計(jì)算機(jī)科學(xué)家正在形成一種共識:

計(jì)算機(jī)不會(huì)成為科幻電影中的那種貪婪的怪物,而是將變得小巧玲瓏,無處不在.他們藏身在任何地方,又消失在所有地方,功能強(qiáng)大,確有無影無蹤.人們將這種思想命名為:“無所不在的計(jì)算機(jī)”。彼此互連A、

智能家電:全自動(dòng)洗衣機(jī)、電腦電飯煲、自動(dòng)空調(diào)B、神州飛船和長征火箭有很多嵌入式系統(tǒng),導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)也是嵌入式系統(tǒng)C、消費(fèi)電子:MP3、DVD、DV、打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、PDA、ADSL、手機(jī)D、汽車控制系統(tǒng)

尾燈控制系統(tǒng)后車門控制系統(tǒng)前車門控制系統(tǒng)座椅控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)器控制系統(tǒng)所有的控制系統(tǒng)都是一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)馬達(dá)控制器車燈嵌入式系統(tǒng)示例——汽車控制系統(tǒng)尾燈控制系統(tǒng)后車門控制系統(tǒng)前車門控制系統(tǒng)座椅控制系統(tǒng)發(fā)動(dòng)器控制系統(tǒng)所有的控制系統(tǒng)都是一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)3、嵌入式系統(tǒng)主要有嵌入式處理器、支撐硬件和嵌入式軟件組成。A、最簡單的嵌入式系統(tǒng)僅有執(zhí)行單一功能的控制能力,在唯一的ROM中僅有實(shí)現(xiàn)單一功能的控制程序,無微型操作系統(tǒng)。如最早的單片機(jī)系統(tǒng)(MC51)。B、復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng),例如手機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、手持電腦(HPC)等,具有與PC幾乎一樣的功能。實(shí)質(zhì)上與PC的區(qū)別僅僅是將微型操作系統(tǒng)與應(yīng)用軟件嵌入在ROM、RAM或FLASH存儲(chǔ)器中,而不是存貯于磁盤等載體中。C、很多復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)又是由若干個(gè)小型嵌入式系統(tǒng)組成的。

如汽車控制系統(tǒng)、神州飛船和長征火箭中的控制系統(tǒng)等。從廣義上講,凡是帶有微處理器的專用硬件系統(tǒng)都可以稱為嵌入式系統(tǒng),如各類單片機(jī)和DSP系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在完成較為單一的專業(yè)功能時(shí)具有簡潔高效的特點(diǎn)。但他們的軟件的能力有限。因此,推薦使用嵌入式微處理器構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng),具有自己的操作系統(tǒng),具有特定功能,用于特定場合的嵌入式系統(tǒng)。所以,一個(gè)嵌入式系統(tǒng)就是一個(gè)硬件和軟件的集合體,它包括硬件和軟件兩部分。其中硬件包括嵌入式處理器、控制器、數(shù)字信號處理器(DSP)、存儲(chǔ)及外設(shè)器件、輸入輸出(I/O)由于應(yīng)用領(lǐng)域不同,應(yīng)用程序千差萬別。按照上述嵌入式系統(tǒng)的定義,只要滿足定義中三要素的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),都可稱為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)按形態(tài)可分為設(shè)備級(工控機(jī))板級(單板、模塊)芯片級(MCU、SoC) 。嵌入式系統(tǒng)特別強(qiáng)調(diào)“量身定做”的原則,開發(fā)人員往往需要針對某一種特殊用途開發(fā)出一個(gè)截然不同的嵌入式系統(tǒng)來,所以我們很難不經(jīng)過“大量”修改而直接將一個(gè)嵌入式系統(tǒng)全套用到其他的嵌入式產(chǎn)品上去。“嵌入性”、“專用性”與“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”是嵌入式系統(tǒng)的三個(gè)基本要素。對象系統(tǒng)則是指嵌入式系統(tǒng)所嵌入的宿主系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)是由三個(gè)基本要素衍生出來的。不同的嵌入式系統(tǒng)其特點(diǎn)會(huì)有所差異。與“拴嵌入傷性”姜的相片關(guān)特口點(diǎn):突由于褲是嵌偉入到草對象傷系統(tǒng)唉中,借必須和滿足村對象便系統(tǒng)冠的環(huán)回境要容求,口如物率理環(huán)酸境(能小型夠)、唯電氣/環(huán)境遮(可敘靠)籃、成糠本(瞧價(jià)廉鋪)等蟻要求遞。與“認(rèn)專用敘性”同的相繞關(guān)特肢點(diǎn):住軟、燙硬件架的裁倆剪性中;滿難足對盡象要蛇求的板最小朵軟、扭硬件蓄配置顫等。與“唐計(jì)算范機(jī)系住統(tǒng)”煉的相鋪關(guān)特述點(diǎn):發(fā)嵌入甩式系繪統(tǒng)必滾須是劉能滿誘足對白象系干統(tǒng)控陰制要泡求的辱計(jì)算先機(jī)系罩統(tǒng)。扶與上塵兩個(gè)質(zhì)特點(diǎn)裕相呼法應(yīng),霧這樣愈的計(jì)揭算機(jī)征必須嘩配置巷有與鄰對象師系統(tǒng)毯相適嗚應(yīng)的歌接口搖電路破。與通鑒用的根計(jì)算流機(jī)系刮統(tǒng)化廊相比罩,嵌掩入式累系統(tǒng)嘴具有然以下同顯著其特點(diǎn)籠。1、告系統(tǒng)姑內(nèi)核醒小由于置嵌入披式系金統(tǒng)應(yīng)聲用于切小型織電子徐裝置貿(mào),系頸統(tǒng)資洪源相畫對有寶限,艇所有陣內(nèi)核躍較傳蜘統(tǒng)的伙操作躺系統(tǒng)朱要小因得多真。例它如微生軟開臥發(fā)的供用于固掌上暮型電付腦操爺作的32位嵌靈入式模操作兄系統(tǒng)Wi摧nd汽ow速s顆CE寺,大約1.豪5M刊B。而桐傳統(tǒng)弦的操錘作系晨統(tǒng),澆則要演大得服多?;j(Wi承nd樂ow肢s男XP挽,登60御0M壘;陷Wi丟n倆7,蠶3肝G;)2、頑專用季性強(qiáng)嵌入惱式系稅統(tǒng)通翠常是深面對榨特定賺任務(wù)斤的(近如汽愧車,堂導(dǎo)彈殖等)眨。相相對于中一般謝通用沖的PC計(jì)算脖機(jī)平袍臺,歲嵌入黨式系失統(tǒng)的牧個(gè)性泛很強(qiáng)顏,一沿般要許針對樸硬件睜進(jìn)行磁軟件挪系統(tǒng)尋的裁炊剪。3、畏運(yùn)行悲環(huán)境夠差異來大嵌入暫式系勒統(tǒng)使坡用范為圍極山為廣筆泛,廳其運(yùn)龜行環(huán)妖境差控異很央大。堅(jiān)例如夕有些雄汽車優(yōu)需要茶運(yùn)行首在冰頃天雪屢地的火南北汗極或粥溫度何很高竿的非篩洲。4、墓可靠豪性要墊求高嵌入肯式系扮統(tǒng)不農(nóng)像通鏈用的瓦PC準(zhǔn)一樣壟,“羅死機(jī)乒”能針通過肺手動(dòng)捏啟動(dòng)瓦計(jì)算來機(jī)。芒嵌入嫩式系梨統(tǒng)往府往要艇長期鉛在無曠人值伸守的區(qū)環(huán)境螞下運(yùn)警行,海甚至千是常查年運(yùn)房誠行,憐因此肆對可庫靠性葡的要損求特罵別高垃。5、建系統(tǒng)餐精簡般和高艙實(shí)時(shí)神性操溝作系掀統(tǒng)現(xiàn)在課許多肉嵌入畝式系莊統(tǒng)要郵勝任覽的工氏作越孟來越文復(fù)雜大,嵌門入式絡(luò)操作溪系統(tǒng)街就成職為了疊嵌入雅式系擾統(tǒng)設(shè)杯計(jì)中郊必不肚可少燦的一己個(gè)環(huán)訓(xùn)節(jié)??崆度朊C式操蹄作系死統(tǒng)與酸傳統(tǒng)碧操作找系統(tǒng)剩的基口本功鋪能是情一致借的,膀但嵌戶入式亦操作懸系統(tǒng)堂有其梅獨(dú)特遇的要開求和菜技術(shù)漫特點(diǎn)浙。如善實(shí)時(shí)跑性、第可裁格剪性你、可撞伸縮誓性和鳥易移貪植性列。6、走具有肢固化缺在非砌易失胃性存盤儲(chǔ)器客中的鄙代碼嵌入撇式系襖統(tǒng)的溪目標(biāo)拔代碼當(dāng)通常扒固化質(zhì)在非善易失描性的遍存儲(chǔ)德器芯膛片中惰,而刺不使絲式用外最部存逗儲(chǔ)介形質(zhì)。7、態(tài)嵌入臟式系濤統(tǒng)開東發(fā)工露作和戶環(huán)境嵌入宴式系玻統(tǒng)開趙發(fā)需香要專禮門的該開發(fā)或工具生和環(huán)哀境。逗(因途為嵌世入式開系統(tǒng)詞本身鍛不具脅備自擇主開箱發(fā)能考力)焰。開發(fā)完時(shí)有堤主機(jī)斯和目投標(biāo)機(jī)午:主補(bǔ)機(jī)用活于程蹲序的頃開發(fā)吃,目跌標(biāo)機(jī)秩作為餡最后次的執(zhí)漸行機(jī)節(jié),開峽發(fā)時(shí)血需要趣兩者吸交替騙結(jié)合遣進(jìn)行弓。1.潑2.謀1嵌入熟式系塘統(tǒng)的抬歷史抓與發(fā)作展1.始接于微胖型機(jī)巴時(shí)代宿的嵌突入式輝系統(tǒng)由于握計(jì)算衛(wèi)機(jī)誕雷生在19愚46年(EN左IA籌C)戚,在其塔后漫聯(lián)長的皂歷史問過程柱中,滔計(jì)算杜機(jī)始門終是臭供養(yǎng)頌在特辱殊的瞞機(jī)房永中,憤實(shí)現(xiàn)綱數(shù)值單計(jì)算畜的大過型昂茫貴的擋設(shè)備升。直到20世紀(jì)70年代王,微犬處理環(huán)器40穴04的出礙現(xiàn),陶計(jì)算馳機(jī)的挖形態(tài)錘和應(yīng)至用才殊出現(xiàn)乎了歷瓣史性浴的變塑化。至以微磁處理窩器為吼核心侵的微艦型計(jì)剛算機(jī)召以其帆小型奸、價(jià)霸廉、救高可蒙靠性津特點(diǎn)指,迅溉速走森出機(jī)午房,盒進(jìn)入鬼到普策通人斃的家浙中(稿這就弱是PC)?;趶馗咚僮x數(shù)值野解算督能力截的微質(zhì)型機(jī)眾,表鍛現(xiàn)出荷的智些能化分水平構(gòu)引起言了控泄制專迅業(yè)人弦士的響興趣匆,要朵求將驅(qū)微型典機(jī)嵌同入到坐一個(gè)駁對象捷體系罪中,抽實(shí)現(xiàn)雄對對號象體著系的省智能姨化控惠制,錯(cuò)這就脆是嵌肢入式尿計(jì)算甘機(jī)系怨統(tǒng)。因此濱,嵌遣入式咽系統(tǒng)蘋誕生義于微疏型機(jī)腳時(shí)代波。(1)單染片機(jī)匯開創(chuàng)茫了嵌滾入式堡系統(tǒng)蜓獨(dú)立艷發(fā)展脊之路嵌入關(guān)式系油統(tǒng)雖沈然起浮源于阿微型篇計(jì)算究機(jī)時(shí)紛代,毅然而擺,微雁型計(jì)墓算機(jī)濁的體揚(yáng)積、滋價(jià)位疾、可謠靠性盾都無曾法滿宏足廣麗大對詢象系激統(tǒng)的輪嵌入伸式應(yīng)鑰用要挖求。始因此設(shè),嵌騎入式采系統(tǒng)湯必須宮走獨(dú)剃立發(fā)哈展的繪道路嚇,從侄而形圓成了拔現(xiàn)代鋪計(jì)算精機(jī)系伙統(tǒng)發(fā)尸展的再兩大常分支羽:通用絡(luò)計(jì)算亞機(jī)系釋統(tǒng)和貝嵌入余式計(jì)郵算機(jī)捉系統(tǒng)胞。這條笨道路竊就是品將計(jì)尿算機(jī)妹做在菌一個(gè)創(chuàng)芯片生上,傷從而友開創(chuàng)掙了嵌部入式學(xué)系統(tǒng)邁獨(dú)立耗發(fā)展生的單撫片機(jī)驗(yàn)時(shí)代哪。在探孔索單翠片機(jī)每的發(fā)梨展道厘路時(shí)鋪,有忠過兩疏種模鞋式,盟即“∑模式”與“懂創(chuàng)新葉模式晃”∑模式虜:將騰通用車計(jì)算巴機(jī)系荒統(tǒng)中中的基鎮(zhèn)本單霸元進(jìn)他行裁呼剪后臟集成目在一遞個(gè)芯壺片上歐,構(gòu)沿成單穗片微止型計(jì)訊算機(jī)愚。創(chuàng)新銀模式響:完勻全按舌照嵌愧入式完應(yīng)用耗要求幅設(shè)計(jì)孟全新療的,朗滿足果嵌入俱式應(yīng)拒用要宏求的脈體系災(zāi)結(jié)構(gòu)記、微膽處理慈器、妥指令固系統(tǒng)拼、總浪線方每式,野管理單模式批等。In想te栗l公司棒的MC矩S4僚8,MC綠S5宣1就是遺按照閉創(chuàng)新縮慧模式魯發(fā)展束起來壯的單射片形填態(tài)的繭嵌入劃式系器統(tǒng)(盲單片屈微型旨計(jì)算祥機(jī))蛇。(2)單甘片機(jī)肆的技昆術(shù)發(fā)般展史單片澤機(jī)誕臺生于20世紀(jì)70年代咐末,詞經(jīng)歷渡了SC赴M、MC病U、SO屯C三大兩階段早。SC萌M即單獨(dú)片微酒型計(jì)竟算機(jī)長(Si腫ng施le次C袋hi欄p昏Mi談cr駕oc擔(dān)om警pu熟te震r)階辜段,處主要何是尋克求最玻佳的歪單片眾形態(tài)踩嵌入桑式系宗統(tǒng)的切最佳遼體系遵結(jié)構(gòu)設(shè)。MC貓U即微屢控制堂器(Mi戒cr錯(cuò)o關(guān)co低nt捆ro滅ll茄er帝u觀ni屢t)階段和:主悼要的貫技術(shù)茅發(fā)展愉方向混是:品不斷墾擴(kuò)展施滿足嘉嵌入賣式系艦統(tǒng)要壩求的盜各種浸外圍發(fā)電路士與接駱口電毅路,搜突顯灰其對內(nèi)象的重智能蟲化控踏制能較力。SO京C即硅洗片上莖系統(tǒng)赤(Sy罵st婆em披O款n榴Ch牲ip闊),隨著ED螺A的推逗廣和VL既SI設(shè)計(jì)役的普鉗及化虧及半由導(dǎo)體柜工藝哈的迅擊速發(fā)矛展,哲在一觀個(gè)硅蛾片上趟實(shí)現(xiàn)久一個(gè)葬更為遵復(fù)雜裹的系俯統(tǒng)的甜時(shí)代昆已來扛臨。棄這就億是SO醫(yī)C。各種殃通用調(diào)處理映器內(nèi)諸核將趙作為SO蒙C設(shè)計(jì)找公司闖的標(biāo)備準(zhǔn)庫辮,和菌許多劃其它練嵌入縣式系鄭統(tǒng)外探設(shè)一庸樣,禾成為VL取SI設(shè)計(jì)條中一蕩種標(biāo)意準(zhǔn)的舊器件朋,用墊標(biāo)準(zhǔn)匙的VH攜DL等語詢言描厲述,脊存儲(chǔ)邊在器備件庫搬中。用戶蜻只需趴定義連出整睡個(gè)應(yīng)孕用系愉統(tǒng),暈仿真予過后貧就可瓶以將爸設(shè)計(jì)浸圖交拍給半廳導(dǎo)體狼工廠艦制作敏樣品府。這轉(zhuǎn)樣整便個(gè)嵌虎入式奇系統(tǒng)疤大部安分均鞋可集默成到追一塊紅或幾室塊芯扮片中怖去,舉應(yīng)用票系統(tǒng)案電路段板將致變得放簡潔呈。2.現(xiàn)代嗓計(jì)算訴機(jī)技胸術(shù)的吩兩大沿分支通用跪計(jì)算優(yōu)機(jī)系糕統(tǒng):高速債、海遍量的幟數(shù)值胞計(jì)算嵌入速式計(jì)稼算機(jī)拐系統(tǒng)煌:部對象洽的智畏能化盯控制3.兩大娘分支殃發(fā)展槳的里醒程碑紗事件(1)通厚用計(jì)起算機(jī)嫁系統(tǒng):硬件享:通膀用微榆處理挽器迅艘速從28畢6,38淚6,48待6到奔液騰系事列操作蘿系統(tǒng)張:迅瘦速擴(kuò)澡張計(jì)河算機(jī)閱基于廟高速假、海小量的件數(shù)據(jù)啦文件紹處理刊能力腰,使巖通用柳計(jì)算欺機(jī)進(jìn)布入到燃盡善嘴盡美狠階段首。(2)嵌難入式郵計(jì)算牢機(jī)系碑統(tǒng)好:單盤芯片件化傳統(tǒng)序的電鄭子系塞統(tǒng)向下智能華化的步現(xiàn)代暈電子竄系統(tǒng)院轉(zhuǎn)化啞。1.提供夕強(qiáng)大輕的網(wǎng)補(bǔ)絡(luò)服偶務(wù)(嚷互聯(lián)綿網(wǎng)和峰物聯(lián)廣網(wǎng))針對媽外部續(xù)聯(lián)網(wǎng)默要求僵,嵌僵入設(shè)悲備必鑒須配庸有通衡信接驗(yàn)口,或相應(yīng)內(nèi)需要TC玻P/龍IP協(xié)議狀簇軟尚件支皇持;由于效家用潛電器膚相互茄關(guān)聯(lián)毀(如亂防盜閉報(bào)警任、燈逼光能磨源控宮制、圓影視彩設(shè)備擇和信孤息終典端交列換信覺息等啄)及猾實(shí)驗(yàn)勿現(xiàn)場拼儀器剝的協(xié)烤調(diào)工辦作等愈要求撿,新重一代著嵌入撇式設(shè)果備還展需具否備IE鴉EE喊13摧94、US芳B、CA謎N、Bl皺ue梨to膨ot耽h或Ir抱DA通信扭接口正。同時(shí)麥也需齒要提勇供相渴應(yīng)的串通信鬼組網(wǎng)秀協(xié)議樂軟件份和物印理層者驅(qū)動(dòng)俗軟件夕。2.小型競化、視低成書本、劈燕低功補(bǔ)耗為滿律足這攏種特授性,型要求益嵌入艙式產(chǎn)開品設(shè)努計(jì)者遙相應(yīng)完降低宴處理婦器的鵲性能場,限駛制內(nèi)最存容玩量和棍復(fù)用丙接口稱芯片振。這弊就相種應(yīng)提倉高了恭對嵌蜘入式鄙軟件則設(shè)計(jì)閑技術(shù)踩要求究,如釣選用久最佳賭的編奮程模逆型和裝不斷溜改進(jìn)南算法痰,采述用Ja涼va編程當(dāng)模式戰(zhàn),優(yōu)爹化編規(guī)譯器釘性能隱等。3.人性少化的鍋人機(jī)究界面億萬芝用戶囑之所徹以樂沙于接盼受嵌敢入式瀉設(shè)備界,其燦重要件因素眉之一頓是它治們與漢使用停者之憐間的善親和劣力。壇它具汁有自甚然的蠢人機(jī)脊交互似界面且,如杏司機(jī)殃操縱遲高度尊自動(dòng)挪化的躬汽車眉主要蔥還是儀通過截習(xí)慣驚的方身向盤鞭、腳歐踏板穿和操洽縱桿菌。人徹們與禽信息際終端類交互而要求晶以GU程I屏幕濃為中精心的變多媒胖體界還面。浮手寫師文字健輸入脹、語蚊言識釀別輸城入、今腦電畢波控賺制、河虛擬覺現(xiàn)實(shí)穗等已斗取得菌很大定的進(jìn)劣展。4.完善脖的開棕發(fā)平匯臺隨著In校te銅rn駁et技術(shù)梅的成花熟、型帶寬議的提斷高,IC女P和AS茫P在網(wǎng)佩上提宣供的稀信息眼內(nèi)容中日趨夠豐富現(xiàn)、應(yīng)講用項(xiàng)蟻目多超種多提樣,頭像移菌動(dòng)電丸話、暴固定察電話附及電券冰箱純、微強(qiáng)波爐界等嵌馬入式脆電子近設(shè)備求的功售能不得再單賭一,踏電氣菌結(jié)構(gòu)今也更翠為復(fù)惰雜。為了基滿足懲應(yīng)用遺功能蓄的升砌級,飾設(shè)計(jì)增者一純方面艙采用凝更強(qiáng)稍大的徑嵌入聚式處棕理器擦,如32位、64位RI匠SC芯片顛或數(shù)屯字信窮號處民理器棚(DS罷P)增蝕強(qiáng)處覽理能盒力;飄同時(shí)碗還采果用實(shí)共時(shí)多房誠任務(wù)炎編程勾技術(shù)西和交壇叉開桿發(fā)工熱具技彎術(shù)來蜓控制寬功能痰復(fù)雜旁性,辰簡化逃應(yīng)用出程序詳設(shè)計(jì)賣、保乖障軟需件質(zhì)湯量和賭縮短鬼開發(fā)肉周期蛙。應(yīng)用然程序純與操作球系統(tǒng)恰的接孕口操作凈系統(tǒng)籃與硬件錢的接鏈口

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用

嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺嵌入縫式系崖統(tǒng)是杜將嵌劉入了茄軟件鄉(xiāng)豐的計(jì)明算機(jī)很硬件拔作為有其最中重要橋部分晶的系蹈統(tǒng),黎它是兵一種廢專門柏用于潛某個(gè)各應(yīng)用陜或生劑產(chǎn)的皺特殊粗產(chǎn)品棋的計(jì)倡算機(jī)緒系統(tǒng)雜。由牧于其雖軟件艷通常功嵌入汽在RO奸M(只讀觀存儲(chǔ)浴器)中,帽因此皇,不工像計(jì)蜘算機(jī)患那樣蕩需要禮輔助捎存儲(chǔ)羨器,掠早期殿嵌入停式系丑統(tǒng)自拘低向唯上包滔含3個(gè)部禽分。屬如下坦圖所柏示。應(yīng)用針程序捆與操作文系統(tǒng)慣的接坐口操作旋系統(tǒng)抗與硬件呢的接扒口

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用

嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)硬件平臺嵌入穴式系色統(tǒng)的浮組成裁部分塑是嵌顆入式柴系統(tǒng)竊硬件棟平臺布、嵌掛入式懇操作耗系統(tǒng)生(RT秩OS)和民嵌入周式系慎統(tǒng)應(yīng)翻用。其中斗,嵌遼入式墨系統(tǒng)哄硬件治平臺寧為各慰種嵌聲入式堅(jiān)器件榨、設(shè)鞋備(倦如AR驕M、Po博we員rP冊C、Xs堆ca權(quán)l(xiāng)e、MI擦PS等)嵌入死式操勞作系尸統(tǒng)是隙指嵌填入式Li撤nu塘x、WI必NC將E、uC邪OS社II和Vx精Wo辣rk毫s等。經(jīng)過蛾不斷屋地發(fā)飾展,技嵌入藥式系另統(tǒng)原宿有的3層結(jié)仇構(gòu)逐訂步演攀化成喬為4層結(jié)病構(gòu)。牧如下帳圖所位示。這個(gè)煮新增歲加的酷中間屋層稱堵為硬控件抽膀象層更(Ha變r(jià)d耕wa報(bào)re田A李bs供tr圖ac坦ti似on珍L燃ay福er,HA徑L),暮有時(shí)寫也稱嘩為板策級支摸持包氏(Bo矛ar刑d森Su磚pp紛or握t盆Pa短ck庭ag非e,BS樂P)。漢這個(gè)圓新增苗加的蹄中間萬層次柜位于爽操作畏系統(tǒng)確和硬匆件之舒間,民包含樹了操懼作系宇統(tǒng)中阻與硬貌件相再關(guān)的下大部文分功休能。它能最夠通軟過特床定的依上層擴(kuò)接口振與操蛾作系羨統(tǒng)進(jìn)渡行交口互,拼向操龍作系庸統(tǒng)提貧供底膜層硬戴件信釀息,油并根去據(jù)操部作系裝統(tǒng)的竿要求花完成教對硬上件的沉直接鵲操作槽。由于肢引入達(dá)了一謎個(gè)中湯間層亭,屏蓄蔽了架底層梯硬件標(biāo)的多綠樣性管,操直作系撲統(tǒng)不命再面徒對具盒體的勤硬件盆環(huán)境貼,而獲是面筆對由居這個(gè)禿中間敞層次腫所代富表的塌、邏茅輯上播的硬浴件環(huán)御境,途因此徒,把攔中間州層次有叫做劍硬件謝抽象勢層(Ha番rd底wa蘆re家A鑒bs盼tr抖ac崗ti穿on爪L烘ay肝er父,擺HA碎L)。HA簡L的引榴入大年大推焦動(dòng)了慎嵌入貫式實(shí)脂時(shí)系夕統(tǒng)的喊通用疑化,芒從而雜為嵌鹽入式富系統(tǒng)貌的廣砍泛應(yīng)危用提俘供了蹤蝶可能。嵌入租式系據(jù)統(tǒng)硬路件平熊臺是付以嵌役入式蜜處理掘器為稠核心洪,由詞存儲(chǔ)糟器、I/冠O單元僑電路橫、通烘信模成塊、副外部系設(shè)備盈等必壩要的說輔助僑接口恰組成顧的,妖如下找圖所叢示。USBLCD觸摸屏鍵盤其他外設(shè)電源模塊時(shí)鐘復(fù)位外圍電路微處理器MPUFlashROMRAM硬件死抽象辟層通吃過硬傳件抽控象層繭接口粗向操掃作系粥統(tǒng)以激及應(yīng)蜘用程矛序提舞供對度硬件小進(jìn)行積抽象抓后的鈔服務(wù)攻(AP萍I)。當(dāng)操驢作系排統(tǒng)或辟應(yīng)用毅程序覽試用嫩硬件長抽象閉層AP耍I進(jìn)行毛設(shè)計(jì)餓時(shí),擊只要蘿硬件脹抽象暖層AP鹽I能夠暖在下叔層硬材件平粥臺上偏實(shí)現(xiàn)問,那倚么操兆作系姥統(tǒng)和閥應(yīng)用吐程序彩的代傳碼就蓮可以嫂移植子。板級臘支持織包(Bo蠻ar南d并Su武pp敲or軟t補(bǔ)Pa惰ck火ag始e,BS棟P)是若現(xiàn)有久的大邪多數(shù)第商用勻嵌入豪式操趨作系濾統(tǒng)實(shí)駕現(xiàn)可卵移植朋性所便采用纏的一遇種方刃案,譯是硬雖件抽憐象層著的一杠種實(shí)潛現(xiàn)。BS攪P隔離飽了所泰支持淚的嵌艙入式樂操作橫系統(tǒng)密與底的層硬黑件平西臺之脹間的罰相關(guān)握性,潤是嵌劫入式不操作騙系統(tǒng)洞能夠戀通用箱與BP記S所支槳持的禁硬件伴平臺臣,從仗而實(shí)鵝現(xiàn)嵌查入式饞操作路系統(tǒng)貼的可滔移植反性和焰跨平愛臺性寧,以臺及嵌廊入式要操作債系統(tǒng)需的通復(fù)用性封、復(fù)載用性眨。BS郊P是相律對于根操作償系統(tǒng)譜而言植的,女不同甚的操判作系扛統(tǒng)對容應(yīng)于紡不同限定義晴形式藥的BS和P。例如男,對掉應(yīng)同列一個(gè)CP度U來說降,要輔實(shí)現(xiàn)癥同樣因的功踐能,Vx癢Wo氏rk哭s的BS議P和Li脖nu搭x的BS真P的寫峰法和鐘接口圖定義蔽卻完由全不撇同。因此義,BS巖P一定這要按健照具漂體操偽作系懼統(tǒng)BS皆P的定骨義形線式來雄寫(BS披P的編懲程過鬼程大希多數(shù)所是在擋某一唯個(gè)成棗型的BS兵P模板渴上進(jìn)慚行修悶改)亮,這殺樣才瞧能與沸上層蜂操作徐系統(tǒng)儀保持胸正確寫的接穗口,申良好先地支葉持上突層操痛作系砌統(tǒng)。嵌入災(zāi)式操寧作系倡統(tǒng)完獻(xiàn)成系早統(tǒng)初缸始化各及嵌高入式通應(yīng)用震的任燙務(wù)調(diào)攝度和質(zhì)控制掛等核仔心功掠能。其內(nèi)詠核精婦簡,脊具有像可配娛置特合性,骨并與海高層扭應(yīng)用宿緊密蜂關(guān)聯(lián)城。嵌入氣式操貍作系萬統(tǒng)的主要貴特點(diǎn)駛?cè)缦?體積聯(lián)小嵌入斷式操韻作系蟲統(tǒng)只戶能運(yùn)中行在執(zhí)有限昌的內(nèi)胳存中乖(fl璃as栽h奮me搜mo罵ry桂,閃存淡),魯因此菌,嵌識入式捏操作峽系統(tǒng)朱必須認(rèn)結(jié)構(gòu)述緊湊央、體騰積微景小。嵌入遵式操賞作系巴統(tǒng)的主要增特點(diǎn)懷如下:實(shí)時(shí)訪性大多炎數(shù)嵌促入式皺系統(tǒng)餡都是墾實(shí)時(shí)恐系統(tǒng)戀,而焰且多拴是強(qiáng)慶實(shí)時(shí)騎多任踐務(wù)系折統(tǒng),虜因此黨要求鄭相應(yīng)弊的嵌序入式媽系統(tǒng)目也必釀須是羊?qū)崟r(shí)硬操作差系統(tǒng)掛(RT坊OS)。嵌入辜式操烏作系租統(tǒng)的主要咳特點(diǎn)字如下:特殊的開法發(fā)調(diào)兩試環(huán)境由于找嵌入綱式系部統(tǒng)本辣身不工具備永自主帆開發(fā)廳能力繡,即胞使開剖發(fā)完溝成之摘后,橫用戶雕通常究也不城能對賤其中件的程時(shí)序進(jìn)卻行修躺改,旅因此鏈必須由有一拘套開帽發(fā)工亞具和搶環(huán)境咽才能峰開發(fā)奪。開發(fā)戶時(shí)有仆主機(jī)該和目旺標(biāo)機(jī)離,主磨機(jī)用陰于程婆序的餐開發(fā)爛,目視標(biāo)機(jī)借作為姻最后儀的執(zhí)寫行機(jī)鎖,開俱發(fā)時(shí)庸需要碎兩者快交替膜結(jié)合叉進(jìn)行際。驅(qū)動(dòng)程序、HAL/BSP驅(qū)動(dòng)層應(yīng)用程序接口(API)數(shù)據(jù)庫模塊網(wǎng)絡(luò)模塊圖形驅(qū)動(dòng)OS核內(nèi)存管理文件管理OS層應(yīng)用層基本模塊擴(kuò)展模塊進(jìn)程調(diào)度應(yīng)用程序文件系統(tǒng)/圖形用戶接口硬件層根據(jù)牛不同族的標(biāo)悟準(zhǔn),陣嵌入算式系根統(tǒng)有泡不同龍的分齡類方零法。1.按嵌析入式微避處理紡器的港位數(shù)錦分類4位8位16位32位64位……勢.其中嶼,4位、8位、16位嵌極入式洲系統(tǒng)盒已經(jīng)理獲得旋了大抖量應(yīng)針用,32位嵌渣入式丙系統(tǒng)奶正成幼為主燦流發(fā)路展趨蜂勢。而一貼些高堡度負(fù)窄責(zé)和夢要求恢高速錘處理景的嵌訴入式墊系統(tǒng)畢已經(jīng)保開始屬使用64位嵌途入式尿微處臭理器羊。2.按軟脫件實(shí)惱時(shí)性創(chuàng)需求鋤分類非實(shí)臨時(shí)系們統(tǒng)(飼如PD燦A)軟實(shí)坊時(shí)系驅(qū)統(tǒng)(去如消布費(fèi)類遠(yuǎn)產(chǎn)品傭)硬實(shí)惰時(shí)系攝統(tǒng)(范如工役業(yè)實(shí)桑時(shí)控根制系耍統(tǒng))實(shí)時(shí)搖系統(tǒng)卡是指圈有限啟定的較響應(yīng)跨時(shí)間初。大師多數(shù)狠的嵌涂入式棚系統(tǒng)斧是屬藥于實(shí)庸時(shí)系鋤統(tǒng)。潔但根陶據(jù)實(shí)剩時(shí)性維的強(qiáng)臺弱,直可以離進(jìn)一

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