廣東工業(yè)大學嵌入式系統(tǒng)課程報告嵌入式系統(tǒng)及基于ARMCORTEX的串口中

斷通信/程序查詢通信學院：自動化學院專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動化班級：13電力（1）班姓名：學號：56成績：2021年4月24日目錄1嵌入式系統(tǒng)概念2嵌入式系統(tǒng)特點3嵌入式系統(tǒng)進展歷程4經常使用的嵌入式處置器及其特點5經常使用的嵌入式操作系統(tǒng)及其特點6嵌入式系統(tǒng)的應用領域7基于ARMCORTEX的串口中斷通信/程序查詢通信問題描述程序流程程序及其注釋結果演示8總結9參考文獻（持續(xù)摘錄所參考文獻的文字不能超過200字）嵌入式系統(tǒng)的概念嵌入式系統(tǒng)是一種運算機硬件和軟件的結合，或許該有機械裝置，用于實現(xiàn)一個特定功能。在某些特定情形下，嵌入式系統(tǒng)是一個大系統(tǒng)或產品的一部份。嵌入式系統(tǒng)特點嵌入式系統(tǒng)屬于運算機系統(tǒng)，但不單獨以通用運算機的面目顯現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要專用工具和特殊方式利用MCU設計嵌入式系統(tǒng)，數(shù)據(jù)與程序空間采納不同存儲介質開發(fā)嵌入式系統(tǒng)涉及軟件、硬件及應用領域的知識嵌入式系統(tǒng)通常專用于某一特定應用領域嵌入式系統(tǒng)一樣要求更高的靠得住性和穩(wěn)固性相當多嵌入式系統(tǒng)有實時性要求嵌入式系統(tǒng)通常極為關注本錢嵌入式系統(tǒng)要求低能耗嵌入式系統(tǒng)比通用運算機生命周期長嵌入式系統(tǒng)是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)進展歷程無操作系統(tǒng)時期f簡單操作系統(tǒng)時期f實時操作系統(tǒng)時期f面向Internet時期無操作系統(tǒng)時期嵌入式系統(tǒng)最初的應用是基于單片機的，大多以可編程操縱器的形式顯現(xiàn)，具有監(jiān)測、伺服、設備指示等功能，通常應用于各類工業(yè)操縱和飛機、導彈等武器裝備中，一樣沒有操作系統(tǒng)的支持，只能通過匯編語言對系統(tǒng)進行直接操縱，運行終止后再清除內存。這些裝置盡管已經初步具有了嵌入式的應用特點，但僅僅只是利用8位的CPU芯片來執(zhí)行一些單線程的程序，因此嚴格地說還談不上〃系統(tǒng)〃的概念。這一時期嵌入式系統(tǒng)的要緊特點是：系統(tǒng)結構和功能相對單一，處置效率較低，存儲容量較小，幾乎沒有效戶接口。由于這種嵌入式系統(tǒng)利用簡便、價錢低廉，因此曾經在工業(yè)操縱領域中取得了超級普遍的應用，但卻無法知足現(xiàn)今對執(zhí)行效率、存儲容量都有較高要求的信息家電等場合的需要。.簡單操作系統(tǒng)時期20世紀80年代，隨著微電子工藝水平的提高，IC制造商開始把嵌入式應用中所需要的微處置器、I/O接口、串行接口和RAM、ROM等部件通通集成到一片VLSI中，制造出面向I/O設計的微操縱器，并一舉成為嵌入式系統(tǒng)領域中異軍突起的新秀。與此同時，嵌入式系統(tǒng)的程序員也開始基于一些簡單的〃操作系統(tǒng)〃開發(fā)嵌入式應用軟件，大大縮短了開發(fā)周期、提高了開發(fā)效率。這一時期嵌入式系統(tǒng)的要緊特點是：顯現(xiàn)了大量高靠得住、低功耗的嵌入式CPU（如PowerPC等），各類簡單的嵌入式操作系統(tǒng)開始顯現(xiàn)并取得迅速進展?，F(xiàn)在的嵌入式操作系統(tǒng)盡管還比較簡單，但已經初步具有了必然的兼容性和擴展性，內核精致且效率高，要緊用來操縱系統(tǒng)負載和監(jiān)控應用程序的運行。實時操作系統(tǒng)時期20世紀90年代，在散布操縱、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等龐大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)進一步飛速進展，而面向實時信號處置算法的DSP產品那么向著高速度、高精度、低功耗的方向進展。隨著硬件實時性要求的提高，嵌入式系統(tǒng)的軟件規(guī)模也不斷擴大，慢慢形成了實時多任務操作系統(tǒng)（RTOS），并開始成為嵌入式系統(tǒng)的主流。這一時期嵌入式系統(tǒng)的要緊特點是：操作系統(tǒng)的實時性取得了專門大改善，已經能夠運行在各類不同類型的微處置器上，具有高度的模塊化和擴展性?，F(xiàn)在的操作系統(tǒng)已經具有了文件和目錄治理、設備治理、多任務、網(wǎng)絡、圖形用戶界面GUI）等功能，并提供了大量的應用程序接口（API），從而使得應用軟件的開發(fā)變得加倍簡單。面向Internet時期21世紀無疑將是一個網(wǎng)絡的時期，將嵌入式系統(tǒng)應用到各類網(wǎng)絡環(huán)境中去的呼聲自然也愈來愈高。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于Internet之外，隨著Internet的進一步進展，和Internet技術與信息家電、工業(yè)操縱技術等的結合日趨緊密，嵌入式設備與Internet的結合才是嵌入式技術的真正以后。信息時代和數(shù)字時代的到來，為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展帶來了巨大的機遇，同時也對嵌入式系統(tǒng)廠商提出了新的挑戰(zhàn)。目前，嵌入式技術與Internet技術的結合正在推動著嵌入式技術的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究和應用產生了如下新的顯著變化：新的微處置器層出不窮，嵌入式操作系統(tǒng)自身結構的設計加倍便于移植，能夠在短時刻內支持更多的微處置器。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)成了一項系統(tǒng)工程，開發(fā)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時還要提供壯大的硬件開發(fā)工具和軟件支持包。通用運算機上利用的新技術、新觀念開始慢慢移植到嵌入式系統(tǒng)中，如嵌入式數(shù)據(jù)庫、移動代理、實時CORBA等，嵌入式軟件平臺取得進一步完善。各類嵌入式Linux操作系統(tǒng)迅速進展，由于具有源代碼開放、系統(tǒng)內核小、執(zhí)行效率高、網(wǎng)絡結構完整等特點，很適合信息家電等嵌入式系統(tǒng)的需要，目前已經形成了能與WindowsCE>PalmOS等嵌入式操作系統(tǒng)進行有力競爭的局面。網(wǎng)絡化、信息化的要求隨著Internet技術的成熟和帶寬的提高而日趨突出，以往功能單一的設備如、電話、冰箱、微波爐等功能再也不單一，結構變得加倍復雜，網(wǎng)絡互聯(lián)成為必然趨勢。精簡系統(tǒng)內核，優(yōu)化關鍵算法，降低功耗和軟硬件成本。提供更加友好的多媒體人機交互界面。經常使用的嵌入式處置器及其特點（AdvancedRISCMachines）4.1.1、 體積小、低功耗、低本錢、高性能；4.1.2、 支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能專門好的兼容8位/16位器件；4.1.3、 大量利用寄放器，指令執(zhí)行速度更快；4.1.4、 大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄放器中完成；4.1.5、 尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；4.1.6、 指令長度固定；MIPS盡可能利用軟件方法幸免流水線中的數(shù)據(jù)有關問題在設計理念上強調軟硬件協(xié)同提高性能，同時簡化硬件設計具有設計更簡單、設計周期更短PowerPC可伸縮性好、方便靈活是一個64位標準X86擁有無可比擬的性能價錢比與ARM架構的產品相較，嵌入式X86處置器普遍擁有高得多的性能DSP在模擬信號變換成數(shù)字信號以后進行高速實時處置的專用途理器處置速度比最快的CPU還快10?50倍具有兩條內部總線：數(shù)據(jù)總線、程序總線取址和讀數(shù)能夠同時進行，目前已達到90億次浮點運算/秒具有獨立的DMA總線和操縱器使多個處置器能夠很方便的并行或串行工作以提高處置速度經常使用的嵌入式操作系統(tǒng)及其特點嵌入式Linux其源代碼公布，人們能夠任意修改，以知足自己的應用，而且查錯也很容易。遵從GPL，不必為每例應用交納許可證費無需專門的人材，只要懂Unix/Linux和C語言即可穩(wěn)固，內核精悍，運行所需資源少支持的硬件數(shù)量龐大Linux體系提供實時性能需要添加實時軟件模塊代碼錯誤可能會破壞操作系統(tǒng)從而阻礙整個系統(tǒng)的靠得住性VxWorks有良好的持續(xù)進展能力、高性能的內核和友好的用戶開發(fā)環(huán)境高效的任務治理靈活的任務間通信微秒級的中斷處置支持POSIX1003.1b實時擴展標準；支持多種物理介質及標準的、完整的TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議等由于操作系統(tǒng)本身和開發(fā)環(huán)境都是專有的，價錢一樣都比較高對每一個應用一樣還要另外收取版稅一樣不通供源代碼，只提供二進制代碼需要專門的技術人員把握開發(fā)技術和保護，因此軟件的開發(fā)和保護本錢都超級高支持的硬件數(shù)量有限WindowsCEWindowsCE與Windows系列有較好的兼容性能在多種處置器體系結構上運行，而且通常適用于那些對內存占用空間具有必然限制的設備整體上為有限資源的平臺設計的多線程、完整優(yōu)先權、多任務的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的大體內核需要至少200KB的ROM沒有開放源代碼，使應用開發(fā)人員很難實現(xiàn)產品的定制在效率、功耗方面的表現(xiàn)并非超卓，而且和Windows一樣占用過的系統(tǒng)內存，運用程序龐大版權許可費較高uC/OS一II專為嵌入式應用設計，可用于8位，16位和32位單片機或數(shù)字信號處置器（DSP）公布源代碼，容易就能夠把操作系統(tǒng)移植到各個不同的硬件平臺上絕大部份源代碼是用C語言寫的，便于移植到其他微處置器上有選擇的利用需要的系統(tǒng)效勞，以減少斗所需的存儲空間老是運行就緒條件下優(yōu)先級最高的任務可治理64個任務，任務的優(yōu)先級必需是不同的，不支持時刻片輪轉調度法函數(shù)挪用與效勞的執(zhí)行時刻具有其可確信性，不依托于任務的多少具有有效性和靠得住性不像其他實時存在系統(tǒng)那樣提供給用戶的只是一些API函數(shù)接口，還有很多工作需要用戶自己去完成Nucleus產品只需一次性購買Licenses就能夠夠取得操作系統(tǒng)的源碼，而且免產品版稅程序員不用寫板級支持軟件包BSP對CPU的支持能力比較強，支持當前流行的大多數(shù)RISC.CISC.DSP處置器內核超級小巧，只有4K~20K之間，穩(wěn)固性高除提供功能壯大的內核外，還提供種類豐碩的功能模塊除少數(shù)一些特殊情形外，不許諾從外部對組件內的全局進行訪問OSE內核中實時性嚴格的部份都由優(yōu)化的匯編來實現(xiàn)，特點是利用信號量指針，使數(shù)據(jù)處置超級迅速、快捷真正適合開發(fā)復雜的散布式系統(tǒng)系統(tǒng)支持不中斷實時系統(tǒng)，許諾從硬件或軟件錯誤中恢復OSE取得了普遍的認證嵌入式系統(tǒng)的應用領域目前已在國防、國民經濟及社會生活各領域普及應用，用于企業(yè)、軍隊、辦公室、實驗室和個人家庭等各類場所。軍用各類武器操縱（操縱、導彈操縱、智能炸彈制導引爆裝置）、坦克、、等陸?？崭黝愜娪秒娮友b備，雷達、軍事通信裝備，野戰(zhàn)指揮作戰(zhàn)用各類專用設備等。我國各類信息家電產品，如機、、數(shù)碼相機、VCD、DVD、、、設備、洗衣機、電冰箱、等，普遍采納/及。隨著市場的需求和技術的進展，傳統(tǒng)電話慢慢進展成為融合了PDA、電子商務和娛樂等特性的智能電話，我國潛力龐大，進展前景看好。工業(yè)操縱各類智能測量儀表、數(shù)控裝置、、操縱機、、儀表及操縱系統(tǒng)、、、設備等，普遍采納/操縱器芯片級、標準總線的模板級及系統(tǒng)。Internet的進展，產生了大量、、的市場需求，這些設備中大量利用。其他各類、POS系統(tǒng)、、閱讀機、商用終端、銀行、、取款機、、自動效勞終端、、各類銀行專業(yè)和各類醫(yī)療，無一不用到。基于ARMCORTEX的串口中斷通信/程序查詢通信問題描述基于ARMCORTEX的串口中斷與通信，編寫c語言程序進行仿真實驗，了解入日沖CORTEX的串口中斷與通信的原理與進程。程序流程先中斷通信，然后取消中斷，正常通信程序及其注釋〃*********************************************〃功能：的UART0演示〃內容：PC以9600的波特率向發(fā)送一個字符//再返回該字符#include<>#defineFosc//#defineFcclkFosc*5//系統(tǒng)頻率#defineFpclkFcclk/4//PCLK#defineUART_bps9600//波特率#defineu8unsigned〃以下是voiduart_ini(void);u8get_(void);voidput_(u8);voidput_string(u8*);intmain()(u8zifu;uart_ini();//UART初始化put_string("Pleaseinputachar:");//輸出字符串while(1)(zifu=get_char();//接收一個字符put_string("\nYouhavesent:");}//UART初始化voiduart_ini()(unsignedshortFdiv;APBDIV=0;//Fpclk=Fcclk/4PINSEL0=0x05;〃選擇和為TXD0和RXD0U0LCR=0x80;〃除數(shù)鎖存訪問位打開Fdiv=(Fpclk/16)/UART_bps;//波特率bps=(Fpclk/16)/(U0DLM:U0DLL),計算(U0DLM:U0DLL)U0DLM=Fdiv/256;//U0DLM放除數(shù)高八位U0DLL=Fdiv%256;//U0DLL放除數(shù)低八位U0LCR=0x03;〃關閉除數(shù)鎖存訪問位(這時RBR,THR處于可尋址狀態(tài))，并設定一個字符的位寬為8位}//接收一個字符while((U0LSR&0x01)==0);//等待接收完成return(U0RBR);//返回接收的字符}〃發(fā)送一個字符voidput_char(u8byte)(U0THR=byte;//發(fā)送一個字符while((U0LSR&0x40)==0);//等待發(fā)送完畢}〃發(fā)送字符串voidput_string(u8*p)(for(;*p!='\0';p++)//如果不是結束符，就發(fā)送put_char(*p);}//**********************************************************結果演示串口中斷通信是信號到中斷處便停止了，取消中斷后，信息正常發(fā)送?？偨Y嵌入式系統(tǒng)這門課程介紹了嵌入式系統(tǒng)的基礎知識和教誨咱們怎么學習這門課程。這門課程還教咱們從簡單的樣例程序和