嵌入式系統(tǒng)：第1章 概述

1、1.嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)概述2.嵌入式處理器3.嵌入式操作系統(tǒng)1.1 嵌入式系統(tǒng) 概述 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在很大程度上改變了人們的生活、工作和娛樂(lè)方式，而且這些改變還在加速。嵌入式系統(tǒng)具有無(wú)數(shù)的種類(lèi)，每種都具有自己獨(dú)特的個(gè)性。例如，MP3、數(shù)碼相機(jī)與打印機(jī)就有很大的不同。汽車(chē)中更是具有多個(gè)嵌入式系統(tǒng)，使汽車(chē)更輕快、更干凈、更容易駕駛。 即使不可見(jiàn)，嵌入式系統(tǒng)也無(wú)處不在。嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè)，包括工業(yè)自動(dòng)化、國(guó)防、運(yùn)輸和航天領(lǐng)域。例如神舟飛船和長(zhǎng)征火箭中有很多嵌入式系統(tǒng)，導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)也是嵌入式系統(tǒng)，高檔汽車(chē)也有多達(dá)幾十個(gè)嵌入式系統(tǒng)。 在日常生

2、活中，人們使用各種嵌入式系統(tǒng)，但未必知道它們。事實(shí)上，幾乎所有帶有一點(diǎn)“智能”的家電（全自動(dòng)洗衣機(jī)、電腦電飯煲）都有嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)廣泛的適應(yīng)能力和多樣性，使得視聽(tīng)、工作場(chǎng)所甚至健身設(shè)備中到處都有嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)中的嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)實(shí)中的嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的概念 目前，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義多種多樣，但沒(méi)有一種定義是全面的。下面給出兩種比較合理的定義： 從技術(shù)的角度定義：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可剪裁、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 從系統(tǒng)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成復(fù)雜功能的硬件和軟件，并使其緊密耦合在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。術(shù)語(yǔ)嵌入式反

3、映了這些系統(tǒng)通常是更大系統(tǒng)中的一個(gè)完整的部分，稱為嵌入的系統(tǒng)。嵌入的系統(tǒng)中可以共存多個(gè)嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)控制示例 汽車(chē)控制系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)控制示例 汽車(chē)控制系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)的未來(lái) 早在1990年之前，嵌入式系統(tǒng)通常是很簡(jiǎn)單的具有很長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期的自主設(shè)備。近些年來(lái)，嵌入式工業(yè)經(jīng)歷了巨大的變革： 1.產(chǎn)品市場(chǎng)窗口現(xiàn)在預(yù)計(jì)翻番的周期甚至達(dá)到69個(gè)月； 2.全球重新定義市場(chǎng)的機(jī)會(huì)和膨脹的應(yīng)用空間； 3.互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在是一種需求而不是一種輔助性的手段，包括采用有線技術(shù)和剛剛顯露頭角的無(wú)線技術(shù)； 4.基于電子的產(chǎn)品更復(fù)雜化； 5.互聯(lián)嵌入式系統(tǒng)能夠產(chǎn)生新的依賴網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用； 6.微處理器的處理功能按摩

4、爾定律（Moores Law）預(yù)計(jì)的速度在增加。該定律認(rèn)為集成電路和晶體管個(gè)數(shù)每18個(gè)月翻一倍。1.嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)概述2.嵌入式處理器3.嵌入式操作系統(tǒng)1.2 嵌入式處理器分類(lèi)嵌入式處理器可以分為以下幾類(lèi)： 1.嵌入式微處理器； 2.嵌入式微控制器； 3.嵌入式DSP處理器； 4.嵌入式片上系統(tǒng)（SOC)。嵌入式微處理器 嵌入式微處理器的基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)中的CPU。在應(yīng)用中，將微處理器裝配在專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的電路板上，只保留與嵌入式應(yīng)用相關(guān)的母版功能，這樣可以大幅減小系統(tǒng)的體積和功耗。雖然嵌入式微處理器在功能上與標(biāo)準(zhǔn)微處理器基本上是一樣的，但為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求，在其工作溫度、抗電磁干擾

5、、可靠性等方面一般都做了各種增強(qiáng)。 與工業(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、成本低及可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但是在電路板上必須包括ROM、RAM、總線接口，各種外設(shè)等器件，外設(shè)安裝在一塊電路板上，稱為單板計(jì)算機(jī)，如STD-bus、PC104等。嵌入式微控制器 嵌入式微控制器又稱單片機(jī)，將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中。嵌入式微控制器一般以某種微處理器內(nèi)核為核心，芯片內(nèi)部集成ROM/EPROM、RAM 、總線、總線邏輯、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、WatchDog、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A等各種必要功能和外設(shè)。為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，一般一個(gè)系列的單片機(jī)具有多種衍生產(chǎn)品，每種衍生產(chǎn)品

6、的處理器內(nèi)核都是一樣的，不同的是存儲(chǔ)器和外設(shè)的配置和封裝。這樣可以使單片機(jī)最大限度的和應(yīng)用需求相匹配，功能不多不少，從而減少功耗和成本。 與嵌入式微處理器相比，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。 微控制器目前的品種和數(shù)量最多，比較有代表性的通用系列包括8051 、 P51XA、MCS - 251 、MCS 96/196/296 、C166/167 、MC68HC05/11/12/16 、68300和數(shù)目眾多的ARM芯片等。目前MCU約占嵌入式系統(tǒng)70%

7、的市場(chǎng)份額。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。在數(shù)字濾波、FFT、譜分析等方面DSP算法正在大量進(jìn)入嵌入式領(lǐng)域，DSP應(yīng)用正從在通用單片機(jī)中以普通指令實(shí)現(xiàn)DSP功能，過(guò)渡到采用嵌入式DSP處理器。 嵌入式DSP處理器比較有代表性的產(chǎn)品是Texas Instrument的TMS320系列和Motorala的DSP56000系列。TMS320系列處理器包括用于控制的C2000系列，移動(dòng)通信的C5000系列，以及性能更高的C6000和C8000系列。DSP56000目前已經(jīng)發(fā)展成為DSP56000，DSP561

8、00，DSP56200和DSP56300等幾個(gè)不同系列的處理器。另外PHILIPS公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP結(jié)構(gòu)的采用低成本、低功耗技術(shù)制造的R.E.A.L DSP處理器，特點(diǎn)是具有雙哈佛結(jié)構(gòu)和雙乘/累加單元，應(yīng)用目標(biāo)是大批量的消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品。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(lái)臨，這就是System On Chip(SOC)。各種通用處理器內(nèi)核將作為SOC設(shè)計(jì)公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，如許多其它嵌入式系統(tǒng)外設(shè)一樣，成為VLSI設(shè)計(jì)中一種標(biāo)準(zhǔn)的器件，用標(biāo)準(zhǔn)的VHDL等語(yǔ)言描述，存儲(chǔ)在器件庫(kù)中。用戶只需要

9、定義出其整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過(guò)后就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作樣品。這樣除個(gè)別無(wú)法集成的器件以外，整個(gè)嵌入式系統(tǒng)大部分均可集成到一塊或幾塊芯片中去，應(yīng)用系統(tǒng)電路板將變得很簡(jiǎn)介，對(duì)于減小體積和功耗，提高可靠性非常有利。 SOC可以分為通用和專(zhuān)用兩類(lèi)。通用系列包括Infineon的TriCore、Motorola的M-Core、某些ARM系列器件、Echenlon和Motorola聯(lián)合研制的Neuron芯片等。專(zhuān)用SOC一般專(zhuān)用于某個(gè)或某類(lèi)系統(tǒng)中，不為一般用戶所知。一個(gè)有代表性的產(chǎn)品是Philips的Smart XA, 它將XA單片機(jī)內(nèi)核和支持超過(guò)2048位復(fù)雜RSA算法的CCU單元制作在一塊硅

10、片上，形成一個(gè)可加載JAVA或C語(yǔ)言的專(zhuān)用的SOC,可用于公眾互聯(lián)網(wǎng)如Internet安全方面。1.嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)概述2.嵌入式處理器3.嵌入式操作系統(tǒng)1.3 嵌入式操作系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件組成，在發(fā)展初期沒(méi)有操作系統(tǒng)這個(gè)概念，用戶使用監(jiān)控程序來(lái)使用計(jì)算機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件、軟件資源也越來(lái)越豐富，監(jiān)控程序已不能適應(yīng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的要求。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）。發(fā)展到現(xiàn)在，廣泛使用的有三種操作系統(tǒng)即多道批處理系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)以及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。概述1.3 嵌入式操作系統(tǒng)概述監(jiān)控程序操作系統(tǒng)分時(shí)操作系

11、統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)適用于計(jì)算中心等較大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)適用于多個(gè)用戶共享系統(tǒng)資源適用于嵌入式設(shè)備和有實(shí)時(shí)性要求的系統(tǒng)中多道批處理系統(tǒng)時(shí) 間 先 后1.3 嵌入式操作系統(tǒng)概述監(jiān)控程序操作系統(tǒng)分時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)適用于計(jì)算中心等較大的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)適用于多個(gè)用戶共享系統(tǒng)資源適用于嵌入式設(shè)備和有實(shí)時(shí)性要求的系統(tǒng)中多道批處理系統(tǒng)時(shí) 間 先 后實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是我們介紹的重點(diǎn)1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念前后臺(tái)系統(tǒng) 對(duì)于芯片的開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，應(yīng)用程序一般是一個(gè)無(wú)限的循環(huán)，可稱為前后臺(tái)系統(tǒng)或超循環(huán)系統(tǒng)。 很多基于微處理器的產(chǎn)品采用前后臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，例如微波爐、電話機(jī)、玩具等。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

12、時(shí)微處理器在停機(jī)狀態(tài)，所有事都靠中斷服務(wù)來(lái)完成。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念前后臺(tái)系統(tǒng) 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(tái)行為，后臺(tái)也可以叫做任務(wù)級(jí)。這種系統(tǒng)在處理的及時(shí)性上比實(shí)際可以做到的要差中斷服務(wù)程序處理異步事件，這部分可以看成前臺(tái)行為，前臺(tái)也叫中斷級(jí)。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(lái)保證的。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)中最基本的程序。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)。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本

13、概念實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS） 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是一段在嵌入式系統(tǒng)啟動(dòng)后首先執(zhí)行的背景程序，用戶的應(yīng)用程序是運(yùn)行于RTOS之上的各個(gè)任務(wù)，RTOS根據(jù)各個(gè)任務(wù)的要求，進(jìn)行資源（包括存儲(chǔ)器、外設(shè)等）管理、消息管理、任務(wù)調(diào)度、異常處理等工作。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)先級(jí)，動(dòng)態(tài)地切換各個(gè)任務(wù)，保證對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念內(nèi)核 多任務(wù)系統(tǒng)中，內(nèi)核負(fù)責(zé)管理各個(gè)任務(wù)，或者說(shuō)為每個(gè)任務(wù)分配CPU時(shí)間，并且負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通信。內(nèi)核提供的基本服務(wù)是任務(wù)切換。使用實(shí)時(shí)內(nèi)核可以大大簡(jiǎn)化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是因?yàn)閷?shí)時(shí)內(nèi)核允許將應(yīng)用分成若干個(gè)任務(wù)，由實(shí)時(shí)內(nèi)核來(lái)

14、管理它們。內(nèi)核需要消耗一定的系統(tǒng)資源，比如2%5%的CPU運(yùn)行時(shí)間、RAM和ROM等。 內(nèi)核提供必不可少的系統(tǒng)服務(wù)，如信號(hào)量、消息隊(duì)列、延時(shí)等。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念調(diào)度 調(diào)度是內(nèi)核的主要職責(zé)之一。調(diào)度就是決定該輪到哪個(gè)任務(wù)運(yùn)行了。多數(shù)實(shí)時(shí)內(nèi)核是基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度法的。每個(gè)任務(wù)根據(jù)其重要程序的不同被賦予一定的優(yōu)先級(jí)?；趦?yōu)先級(jí)的調(diào)度法指CPU總是讓處在就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)先運(yùn)行。然而究竟何時(shí)讓高優(yōu)先級(jí)任務(wù)掌握CPU的使用權(quán)，有兩種不同的情況，這要看用的是什么類(lèi)型的內(nèi)核，是非占先式的還是占先式的內(nèi)核。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念非占先式內(nèi)核 非占先式內(nèi)核要求每個(gè)任務(wù)自我放棄CPU的所有

15、權(quán)。非占先式調(diào)度法也稱合作型多任務(wù)，各個(gè)任務(wù)彼此合作共享一個(gè)CPU。異步事件還是由中斷服務(wù)來(lái)處理。中斷服務(wù)可以使一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)由掛起狀態(tài)轉(zhuǎn)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(lái)被中斷了的那個(gè)任務(wù)，直到該任務(wù)主動(dòng)放棄CPU的使用權(quán)時(shí)，那個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)才能獲得CPU的使用權(quán)。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念占先式內(nèi)核 當(dāng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間很重要時(shí)，要使用占先式內(nèi)核。因此絕大多數(shù)商業(yè)上銷(xiāo)售的實(shí)時(shí)內(nèi)核都是占先式內(nèi)核。最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)一旦就緒，總能得到CPU的控制權(quán)。當(dāng)一個(gè)運(yùn)行著的任務(wù)使一個(gè)比它優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)進(jìn)入了就緒狀態(tài)，當(dāng)前任務(wù)的CPU使用權(quán)就被剝奪了，或者說(shuō)被掛起了，那個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)立刻得

16、到了CPU的控制權(quán)。如果是中斷服務(wù)子程序使一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)進(jìn)入了就緒態(tài)，中斷完成時(shí)，中斷的任務(wù)就被掛起，優(yōu)先級(jí)高的那個(gè)任務(wù)開(kāi)始運(yùn)行。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念任務(wù)優(yōu)先級(jí) 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是表示任務(wù)被調(diào)度的優(yōu)先程度。每個(gè)任務(wù)都具有優(yōu)先級(jí)。任務(wù)越重要，賦予的優(yōu)先級(jí)應(yīng)越高，越容易被調(diào)度而進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念中斷 中斷是一種硬件機(jī)制，用于通知CPU有個(gè)異步事件發(fā)生了。中斷一旦被識(shí)別，CPU保存部分（或全部）上下文即部分或全部寄存器的值，跳轉(zhuǎn)到專(zhuān)門(mén)的子程序，稱為中斷服務(wù)子程序（ISR）。中斷服務(wù)子程序做事件處理，處理完成后，程序回到： 1.在前后臺(tái)系統(tǒng)中，程序回到后臺(tái)程序； 2.

17、對(duì)非占先式內(nèi)核而言，程序回到被中斷了的任務(wù)； 3.對(duì)占先式內(nèi)核而言，讓進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)開(kāi)始運(yùn)行。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念中斷1.3 嵌入式操作系統(tǒng)基本概念時(shí)鐘節(jié)拍 時(shí)鐘節(jié)拍是特定的周期性中斷。這個(gè)中斷可以看作是系統(tǒng)心臟的脈動(dòng)。中斷之間的時(shí)間間隔取決于不同應(yīng)用，一般在10ms到200ms之間。時(shí)鐘的節(jié)拍式中斷使得內(nèi)核可以將任務(wù)延時(shí)若干個(gè)整數(shù)時(shí)鐘節(jié)拍，以及當(dāng)任務(wù)等待事件發(fā)生時(shí)，提供等待超時(shí)的依據(jù)。時(shí)鐘節(jié)拍率越快，系統(tǒng)的額外開(kāi)銷(xiāo)就越大。嵌入式操作系統(tǒng)和前后臺(tái)系統(tǒng)編程的區(qū)別 任務(wù)描述：一個(gè)溫度監(jiān)控系統(tǒng)，要求每隔10ms監(jiān)測(cè)一次溫度，并將溫度顯示到數(shù)碼管上（數(shù)碼管采用掃描方式），同時(shí)監(jiān)

18、測(cè)鍵盤(pán)的相關(guān)狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。分析：溫度采集模塊10ms執(zhí)行一次，數(shù)碼管掃描模塊20ms執(zhí)行一次，鍵盤(pán)監(jiān)測(cè)模塊20ms執(zhí)行一次?？梢岳枚〞r(shí)器生成10ms的基本延時(shí)單位，設(shè)置相關(guān)的標(biāo)志位，觸發(fā)相關(guān)功能模塊。Tflag：溫度時(shí)間標(biāo)志，為1表示要進(jìn)行溫度檢測(cè)；LEDflag：數(shù)碼管時(shí)間標(biāo)志，為1表示要進(jìn)行數(shù)碼管 顯示；KEYflag：鍵盤(pán)檢測(cè)時(shí)間標(biāo)志，為1表示要進(jìn)行鍵盤(pán)檢測(cè)；DispBuf：顯示緩沖區(qū)，用于顯示數(shù)據(jù)的存放，采集后的溫度數(shù)據(jù)將放于里面，為全局變量。前后臺(tái)程序架構(gòu)前臺(tái)：定時(shí)器中斷程序 Timer_ISR 產(chǎn)生10ms的定時(shí)；對(duì)相關(guān)的標(biāo)志位進(jìn)行設(shè)置；后臺(tái)：系統(tǒng)主程序Main 檢測(cè)各個(gè)

19、標(biāo)志是否置位，來(lái)觸發(fā)相關(guān)的功能模塊嵌入式操作系統(tǒng)編程分析：將系統(tǒng)分成三個(gè)任務(wù)：1、溫度采集任務(wù)，每隔10ms運(yùn)行一次；2、顯示任務(wù)，每隔20ms運(yùn)行一次；3、鍵盤(pán)掃描任務(wù)，每隔20ms運(yùn)行一次；溫度任務(wù)和顯示任務(wù)之間通過(guò)郵箱來(lái)傳遞數(shù)據(jù)，顯示緩沖區(qū)的變量可以作為本任務(wù)的局部變量而不作為全局變量；類(lèi)似C+的設(shè)計(jì)思想；嵌入式系統(tǒng)程序框架主程序中進(jìn)行任務(wù)的建立和相關(guān)初始化操作：設(shè)置系統(tǒng)的時(shí)鐘節(jié)拍為10ms；Main() OSTASKCREATE( T_TASK); OSTASKCREATE( DISP_TASK); OSTASKCREATE( KEY_TASK);各個(gè)任務(wù)函數(shù)T_TASK 溫度采集任務(wù)

20、 采集溫度傳感器 OSTIMEDLY ( 1 ); OSMAILSEND( *temp );DISP_TASK 顯示任務(wù) 顯示一遍數(shù)據(jù)； OSTIMEDLY ( 2 ); OSMAILREC( *temp );KEY_TASK 鍵盤(pán)任務(wù) 掃描一遍鍵盤(pán)； 有鍵按下則執(zhí)行相應(yīng)的按鍵程序 OSTIMEDLY ( 2 );1.3 嵌入式操作系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的必要性 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在目前嵌入式應(yīng)用中用得越來(lái)越廣泛，尤其在功能復(fù)雜、系統(tǒng)龐大的應(yīng)用中顯得愈來(lái)愈重要。在嵌入式應(yīng)用中，只有把CPU嵌入到系統(tǒng)中，同時(shí)又把操作系統(tǒng)嵌入進(jìn)去，才是真正的計(jì)算機(jī)嵌入式應(yīng)用。使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)因素： 1

21、.嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。 2.提高了開(kāi)發(fā)效率，縮短了開(kāi)發(fā)周期。 3.嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)充分發(fā)揮了32位CPU的多任務(wù)潛力。1.3 嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： 在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)環(huán)境下開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)應(yīng)用程序，使程序的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展變得容易，不需要大的改動(dòng)就可以增加新的功能。通過(guò)將應(yīng)用程序分割成若干獨(dú)立的模塊，使應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)過(guò)程大為簡(jiǎn)化，而且對(duì)實(shí)時(shí)性要求苛刻的任務(wù)都得到了快速、可靠的處理。通過(guò)有效的系統(tǒng)服務(wù)，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)使得系統(tǒng)資源得到更好的利用。缺點(diǎn)： 但是，使用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)還需要額外的ROM/RAM開(kāi)銷(xiāo)，25%的CPU額外負(fù)荷，以及內(nèi)核 的費(fèi)用。 1.3 嵌入式操作系統(tǒng)常見(jiàn)的嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式Linux uClinux是一個(gè)完全符合GUN/GPL公約的操作系統(tǒng)，完全開(kāi)放代碼。 uClinux從Linux2.0/2.4內(nèi)核派生而來(lái)，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。它是專(zhuān)門(mén)針對(duì)沒(méi)有MMU的CPU，并且為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作。適用于沒(méi)有虛擬內(nèi)存或MMU的處理器，例如ARM7TDMI。通常用于具有很少內(nèi)存或Flash的嵌入式系統(tǒng)。保留了Linux的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn)： 穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能、完備的對(duì)各種文件系統(tǒng)的支持以及標(biāo)準(zhǔn)豐富的API等1.3 嵌入式操作系統(tǒng)常見(jiàn)的嵌入式