第1章 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)

1、嵌入式系統(tǒng)(xtng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用教師(jiosh)：張勁松共九十一頁(yè)各種嵌入式系統(tǒng)(xtng)裝置 Hy-wire未來(lái)(wili)汽車 NASA火星漫游者 Roomba機(jī)器人真空吸塵器 狗語(yǔ)翻譯機(jī) 共九十一頁(yè)高度(god)整合的嵌入式系統(tǒng) 共九十一頁(yè)平時(shí)40%、考試(kosh)60%教學(xué)目的：ARM體系結(jié)構(gòu)、嵌入式開(kāi)發(fā)過(guò)程(無(wú)操作系統(tǒng)和有操作系統(tǒng)）共九十一頁(yè)第一章嵌入式系統(tǒng)(xtng)開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)本章介紹了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)：嵌入式計(jì)算機(jī)的歷史由來(lái)、嵌入式系統(tǒng)的定義、嵌入式系統(tǒng)的基本特點(diǎn)、嵌入式系統(tǒng)的分類及應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)軟硬件各部分組成、嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)流程、嵌入式技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)等方面進(jìn)行

2、了介紹，涉及到嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的基本內(nèi)容，使大家(dji)系統(tǒng)地建立起的嵌入式系統(tǒng)整體概念。 共九十一頁(yè)本章(bn zhn)主要內(nèi)容有 1. 1嵌入式系統(tǒng)(xtng)基本概念1.2嵌入式系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)1.3嵌入式系統(tǒng)硬件組成1.4嵌入式操作系統(tǒng)1.5嵌入式應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)1.6嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程1.7嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì) 共九十一頁(yè)1.1嵌入式系統(tǒng)(xtng)基本概念 1.1.1 嵌入式計(jì)算機(jī)1.1.2 嵌入式系統(tǒng)的概念1.1.3 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)1.1.4 嵌入式系統(tǒng)的分類(fn li)1.1.5 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍共九十一頁(yè)1.1.1嵌入式計(jì)算機(jī)在電子計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期，計(jì)算機(jī)一直是“供養(yǎng)”在特

3、殊的機(jī)房中的大型、昂貴的專用設(shè)備，主要是實(shí)現(xiàn)一些特殊的數(shù)值計(jì)算。直到20世紀(jì)70年代微處理器的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)應(yīng)用才出現(xiàn)了歷史性的變化。這也使計(jì)算機(jī)摘掉神圣的光環(huán)走下了神壇，步入平民化的時(shí)代。同時(shí)微處理器表現(xiàn)出的智能化水平引起了設(shè)備制造、機(jī)電(jdin)控制等專業(yè)人士的興趣，要求將微型機(jī)嵌入到一個(gè)控制對(duì)象的體系中，實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系的智能化控制。共九十一頁(yè) 嵌入式計(jì)算機(jī)微處理器的問(wèn)世極大的促進(jìn)了控制領(lǐng)域的發(fā)展，復(fù)雜的控制系統(tǒng)以微處理器這樣的部件作為(zuwi)主要的控制和反饋器件，極大的提高了系統(tǒng)的可控性和智能化。為了滿足控制領(lǐng)域?qū)ξ⑻幚砥鞯男枨螅?976年出現(xiàn)微控制器經(jīng)過(guò)發(fā)展，到80年代初微處理器及微

4、控制器各自 已發(fā)展為一個(gè)龐大的家族，以Intel公司x86為主流的應(yīng)用于個(gè)人計(jì)算機(jī)PC的微處理器格局已形成。為了區(qū)別于原有使用的通用計(jì)算機(jī)（PC ） ，把嵌入到對(duì)象體系中、實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系智能化控制的計(jì)算機(jī)，稱作嵌入式計(jì)算機(jī)。共九十一頁(yè)嵌入式計(jì)算機(jī)嵌入式計(jì)算機(jī)是誕生于微處理器發(fā)展時(shí)代;早期(zoq)嵌入式計(jì)算機(jī)是將一個(gè)計(jì)算機(jī)嵌入到一個(gè)具體應(yīng)用的控制對(duì)象的體系中去，這些是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的起點(diǎn)。 標(biāo)志著計(jì)算機(jī)進(jìn)入了通用計(jì)算機(jī)與嵌入式計(jì)算機(jī)兩大分支、并行發(fā)展時(shí)代，從而導(dǎo)致20世紀(jì)末，計(jì)算機(jī)應(yīng)用的高速發(fā)展并由此引發(fā)了計(jì)算機(jī)分類方式的變化。 共九十一頁(yè)1.1.2 嵌入式系統(tǒng)(xtng)的概念傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)分類

5、是按照計(jì)算機(jī)的處理字長(zhǎng)、體系結(jié)構(gòu)、運(yùn)算速度、結(jié)構(gòu)規(guī)模、適用領(lǐng)域進(jìn)行的，如通常所說(shuō)的大型計(jì)算機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型計(jì)算機(jī)，并以此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)組織學(xué)科和產(chǎn)業(yè)分工，這種分類方法也沿襲了多年。隨著近30年來(lái)微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，實(shí)際情況已經(jīng)產(chǎn)生(chnshng)了根本性的變化。例如由在70年代末定義的微型計(jì)算機(jī)演變出來(lái)的個(gè)人計(jì)算機(jī)PC其處理速度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了當(dāng)年對(duì)大、中、小型計(jì)算機(jī)的定義。共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的概念隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其它行業(yè)的廣泛滲透和與其它行業(yè)應(yīng)用技術(shù)的相互結(jié)合，以應(yīng)用為中心的分類方法變得似乎更加切合實(shí)際發(fā)展;按計(jì)算機(jī)的嵌入式應(yīng)用和

6、非嵌入式應(yīng)用將其分為(fn wi)通用計(jì)算機(jī)和嵌入式計(jì)算機(jī)。而通用計(jì)算機(jī)具有一般計(jì)算機(jī)的基本標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)，通過(guò)裝配不同的應(yīng)用軟件，以基本雷同的面目出現(xiàn)并應(yīng)用在社會(huì)的各個(gè)方面，其典型產(chǎn)品為PC、服務(wù)器；共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的概念而非通用計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)嵌入式計(jì)算機(jī)，則是非通用計(jì)算機(jī)形態(tài)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用，它是以作為嵌入式系統(tǒng)的核心部件的形式隱藏在各種裝置、設(shè)備、產(chǎn)品和系統(tǒng)中。因此嵌入式計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展中的一種(y zhn)計(jì)算機(jī)存在的形式，是從計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展中分離出來(lái)的。共九十一頁(yè)用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置。 IEEE 以應(yīng)用(yngyng)為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟

7、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用(yngyng)系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。-嵌入式系統(tǒng)相比較而言國(guó)內(nèi)的定義更全面一些，體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)“嵌入”、“專用性”、“計(jì)算機(jī)”的基本要素和特征。共九十一頁(yè)1.1.3 嵌入式系統(tǒng)(xtng)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用于特定環(huán)境下，針對(duì)特定用途來(lái)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，所以不同于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 同樣是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)是針對(duì)具體應(yīng)用設(shè)計(jì)的“專用(zhunyng)系統(tǒng)”。 它的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)、“量體裁衣”、去除冗余，力爭(zhēng)在較少的資源上實(shí)現(xiàn)更高的性能。它與通用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下顯著特點(diǎn)： 共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的特點(diǎn)

8、嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定任務(wù)的，而不同于一般通用PC計(jì)算平臺(tái)，是“專用”的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；嵌入式系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境(hunjng)差異很大； 嵌入式系統(tǒng)比通用PC系統(tǒng)資源少得多； 嵌入式系統(tǒng)“嵌入”到對(duì)象的體系中，對(duì)對(duì)象、環(huán)境和嵌入式系統(tǒng)自身具有嚴(yán)格的要求，一般的嵌入式系統(tǒng)具有低功耗、體積小、集成度高、成本低等特點(diǎn)； 具有完整的系統(tǒng)測(cè)試和可靠性評(píng)估體系，保證嵌入式系統(tǒng)高效、可靠、穩(wěn)定工作； 共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的特點(diǎn)具有較長(zhǎng)的生命周期；嵌入式系統(tǒng)(xtng)的目標(biāo)代碼通常是固化在非易失性存儲(chǔ)器（ROM，EPROM，EEPROM，F(xiàn)LASH）芯片中；嵌入式系統(tǒng)使用的操作系統(tǒng)一般是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（

9、RTOS），系統(tǒng)有實(shí)時(shí)約束；嵌入式系統(tǒng)需要專用開(kāi)發(fā)工具和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)； 嵌入式微處理器通常包含專用調(diào)試電路； 嵌入式系統(tǒng)是技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)；共九十一頁(yè)1.1.4嵌入式系統(tǒng)(xtng)的應(yīng)用范圍 共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用(yngyng)范圍 消費(fèi)電子嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通信設(shè)備移動(dòng)存貯工控設(shè)備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工業(yè)軍事國(guó)防電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)共九十一頁(yè)1.1.5嵌入式技術(shù)是中國(guó)IT發(fā)展(fzhn)的難得機(jī)遇當(dāng)前信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展和后PC（Post-PC）時(shí)代到來(lái)，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛地滲透到科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)、軍事技術(shù)、各類產(chǎn)業(yè)和商業(yè)文化藝

10、術(shù)以及人們的日常生活等方方面面中。 后PC時(shí)代，即非PC信息設(shè)備大顯神通的時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)正是非PC設(shè)備的主體，由于(yuy)其應(yīng)用廣、領(lǐng)域特色突出，誰(shuí)也無(wú)力獨(dú)吞這一市場(chǎng)。 互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在世界范圍的擴(kuò)展和中國(guó)通信事業(yè)的高速發(fā)展，已為我國(guó)開(kāi)發(fā)嵌入式產(chǎn)品造就了廣大市場(chǎng)，此外我國(guó)是人口大國(guó)，素有智力優(yōu)勢(shì) 。共九十一頁(yè)1.2 嵌入式系統(tǒng)(xtng)的組成結(jié)構(gòu)1.2.1 嵌入式系統(tǒng)硬件基本結(jié)構(gòu)介紹 1.2.2 嵌入式系統(tǒng)軟件的層次結(jié)構(gòu)1.2.3 啟動(dòng)(qdng)程序BootLoader介紹 共九十一頁(yè) 應(yīng)用程序?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）輸入輸出接口處理器/ARM核MMU/CacheSOC/SOPCUSBGP

11、IOIISLCDUART和IrDAADC/DACFPGA/CPLDDSP/浮點(diǎn)運(yùn)算協(xié)處理器DMA電源管理典型的嵌入式系統(tǒng)組成人機(jī)交互接口LCD/觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)Boot、HAL、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序文件系統(tǒng)/圖形用戶應(yīng)用程序接口BSPOS層應(yīng)用層軟件硬件以太網(wǎng)看門狗及復(fù)位電路Timer/RTCCANFlashEEPROMSDRAMSRAM內(nèi)存共九十一頁(yè)1.2.1嵌入式系統(tǒng)(xtng)硬件基本結(jié)構(gòu)介紹 嵌入式系統(tǒng)以嵌入式處理器為中心，配置存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備、通信模塊以及電源等必要的輔助接口組成。嵌入式系統(tǒng)是“量身定做”的“專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)”，又不同于普通計(jì)算機(jī)組成，在實(shí)際應(yīng)用中的嵌入式系統(tǒng)硬件配置非

12、常(fichng)精簡(jiǎn)，除了微處理器和基本的外圍電路以外，其余的電路都可以根據(jù)需要和成本進(jìn)行“裁剪”、“定制化”（Customize），非常(fichng)經(jīng)濟(jì)、可靠。 共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)硬件基本(jbn)結(jié)構(gòu)介紹 嵌入式系統(tǒng)硬件核心是嵌入式微處理器，有時(shí)為了提高系統(tǒng)的信息處理能力，常常外接DSP和DSP協(xié)處理器（也可內(nèi)部集成）完成(wn chng)高性能信號(hào)處理。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展和納米芯片加工工藝技術(shù)的發(fā)展，以微處理器為核心的集成多種功能的SoC系統(tǒng)芯片已成為嵌入式系統(tǒng)的核心，在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要盡可能的選擇能滿足系統(tǒng)功能接口的SoC芯片，這些SoC集成了大

13、量的外圍USB、UART、以太網(wǎng)、AD/DA、IIS等功能模塊。 共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)硬件(yn jin)基本結(jié)構(gòu)介紹 可編程片上系統(tǒng)SOPC( System On Programmable Chip ) 結(jié)合了SoC和PLD、FPGA各自的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)(yudin)，使得系統(tǒng)具有可編程的功能，是可編程邏輯器件在嵌入式應(yīng)用中的完美體現(xiàn)，極大的提高了系統(tǒng)的在線升級(jí)、換代能力。以SoC/SOPC為核心，可以用最少的外圍部件和連接部件構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)的功能需求，也是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)方向因此現(xiàn)代嵌入式設(shè)計(jì)是以處理器/SoC/SOPC為核心，完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，其外圍接口包括存儲(chǔ)設(shè)備、通信接口設(shè)備

14、、擴(kuò)展設(shè)備接口和輔助的機(jī)電設(shè)備（電源、連接器、傳感器等）構(gòu)成硬件系統(tǒng)。共九十一頁(yè)1.2.2 嵌入式系統(tǒng)軟件(x tn run jin)的層次結(jié)構(gòu)如當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序時(shí)，可以不使用操作系統(tǒng)，但是當(dāng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜的程序時(shí)，可能就需要一個(gè)操作系統(tǒng)（OS）來(lái)管理、控制內(nèi)存、多任務(wù)、周邊資源等等。依據(jù)系統(tǒng)所提供的程序界面來(lái)編寫應(yīng)用程序，可以大大的減少應(yīng)用程序員的負(fù)擔(dān)。對(duì)于使用操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)一般(ybn)包含四個(gè)層面：板級(jí)支持包(BSP)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）、應(yīng)用程序接口（API）層、實(shí)際應(yīng)用程序?qū)?。有些資料將應(yīng)用程序接口API歸屬于OS層。由于硬件電路的可裁減性和嵌

15、入式系統(tǒng)本身的特點(diǎn)，其軟件部分也是可裁減的。對(duì)于功能簡(jiǎn)單僅包括應(yīng)用程序的嵌入式系統(tǒng)一般不使用操作系統(tǒng)，僅有應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?，F(xiàn)代高性能嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，操作系統(tǒng)使用成為必然發(fā)展趨勢(shì)。本節(jié)主要講述的具有操作系統(tǒng)的嵌入式軟件層次。共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)軟件(x tn run jin)的層次結(jié)構(gòu)具有操作系統(tǒng)的嵌入式軟件層次：1.板級(jí)支持(zhch)包（BSP） 2.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS） 3.操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序接口（API） 4.應(yīng)用程序 共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)軟件(x tn run jin)的層次結(jié)構(gòu)1. 板級(jí)支持包(BSP)為上層軟件提供了設(shè)備的操作接口，上層軟件不用理會(huì)設(shè)備的具體內(nèi)

16、部操作，只需調(diào)用驅(qū)動(dòng)(q dn)層程序提供接口即可。板級(jí)支持包(BSP)一般包括硬件抽象層HAL、BootLoader和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，通常使用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)軟件(x tn run jin)的層次結(jié)構(gòu)2. 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS操作系統(tǒng)一般以內(nèi)核映射的形式下載到目標(biāo)系統(tǒng)中。例。在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成后，將整個(gè)操作系統(tǒng)部分做成內(nèi)核映像文件(wnjin)，與文件(wnjin)系統(tǒng)一起傳送到目標(biāo)系統(tǒng)中，然后通過(guò)BOOTLOADER指定地址運(yùn)行uclinux內(nèi)核，啟動(dòng)已經(jīng)下載好的嵌入式linux系統(tǒng)，再通過(guò)嵌入式操作系統(tǒng)解開(kāi)文件(wnjin)系統(tǒng)，運(yùn)行應(yīng)用程序。內(nèi)核中通常必需的基本部件

17、是進(jìn)程管理、進(jìn)程間通訊、內(nèi)存管理部分；文件系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等可按要求配置。3. API4. 應(yīng)用程序 建立在主任務(wù)基礎(chǔ)之上共九十一頁(yè)1.2.3啟動(dòng)(qdng)程序BootLoader介紹對(duì)于PC機(jī)，其開(kāi)機(jī)后的初始化處理器配置、硬件初始化等操作是由BIOS（Basic Input /Output System）完成的，但對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，出于經(jīng)濟(jì)性、價(jià)格方面考慮一般不配置BIOS，因此我們必須自行編寫完成這些工作的程序。這就是所需要的開(kāi)機(jī)程序，在嵌入式中稱為BootLoader程序。系統(tǒng)加電復(fù)位后，幾乎所有(suyu)的 CPU都從由復(fù)位地址上取指令。在系統(tǒng)加電復(fù)位后，處理器將首先執(zhí)行

18、 Boot Loader 程序。共九十一頁(yè) 啟動(dòng)(qdng)程序BootLoader介紹BootLoader是系統(tǒng)加電后、操作系統(tǒng)內(nèi)核或用戶應(yīng)用程序運(yùn)行之前，首先必須運(yùn)行的一段程序代碼。通過(guò)這段程序,為最終調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)核、運(yùn)行用戶應(yīng)用程序準(zhǔn)備好正確的環(huán)境(hunjng)。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，有的使用操作系統(tǒng)，也有的不使用操作系統(tǒng)，但在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)都必須運(yùn)行BootLoader，為系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)備好軟硬件環(huán)境。共九十一頁(yè)系統(tǒng)啟動(dòng)代碼完成基本軟硬件環(huán)境初始化后，對(duì)于有操作系統(tǒng)的情況下，啟動(dòng)操作系統(tǒng)、啟動(dòng)內(nèi)存管理、任務(wù)調(diào)度、加載驅(qū)動(dòng)程序等，最后執(zhí)行應(yīng)用程序或等待用戶命令(mng lng)；對(duì)于沒(méi)有操作系

19、統(tǒng)的系統(tǒng)直接執(zhí)行應(yīng)用程序或等待用戶命令共九十一頁(yè)1.3 嵌入式系統(tǒng)(xtng)硬件組成 1.3.1嵌入式處理器1.3.2典型(dinxng)嵌入式處理器介紹1.3.3嵌入式SoC1.3.4可編程片上系統(tǒng)SOPC1.3.5嵌入式外圍接口電路和設(shè)備接口 共九十一頁(yè)1.3.1嵌入式處理器嵌入式微處理器 嵌入式微控制器 嵌入式DSP 共九十一頁(yè) 嵌入式微處理器嵌入式微處理器就是和通用(tngyng)計(jì)算機(jī)的微處理器對(duì)應(yīng)的CPU。目前的嵌入式處理器主要包括：Am186/88、386EX、PowerPC、Motorola 68000、ARM、MIPS系列等等。 共九十一頁(yè) 嵌入式微控制器嵌入式微控制器又稱

20、為單片機(jī)，它將CPU、存儲(chǔ)器（少量的RAM、ROM或兩者都有）和其它外設(shè)封裝在同一片集成電路里。常見(jiàn)的有8051。嵌入式微控制器又稱單片機(jī)，顧名思義(g mng s y)，就是將整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一塊芯片中。和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。共九十一頁(yè) 嵌入式DSP嵌入式DSP處理器有兩個(gè)發(fā)展方向(fngxing)：嵌入式DSP處理器和嵌入式處理器經(jīng)過(guò)單片化設(shè)計(jì)，片上增加豐富的外設(shè)成為具有高性能DSP功能的SoC；在通用微處理器、微控制器或SoC中增加DSP協(xié)處理器，例如Intel的MCS-296和Siemens的TriCore

21、。共九十一頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)核心是嵌入式的處理器，因此學(xué)習(xí)、研究、開(kāi)發(fā)嵌入式系統(tǒng)(xtng)要從學(xué)習(xí)嵌入式處理器開(kāi)始。共九十一頁(yè)1.3.2 典型(dinxng)嵌入式處理器介紹 MIPS 處理器 PowerPC 處理器 Sparc 處理器 ARM 處理器 共九十一頁(yè) MIPS處理器MIPS技術(shù)公司是一家設(shè)計(jì)(shj)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的意思是“無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器”（Microprocessor without interlocked piped stages），最早是在80年代初期由美國(guó)斯坦福大學(xué)Hen

22、nessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來(lái)的。 1986年推出R2000處理器，1988年推出R3000處理器，1991年推出第一款64位商用微處理器R4000。之后，又陸續(xù)推出R8000（于1994年）、R10000（于1996年）和R12000（于1997年）等型號(hào)。之后，MIPS公司的戰(zhàn)略發(fā)生變化，把重點(diǎn)放在嵌入式系統(tǒng)上。共九十一頁(yè) MIPS處理器在嵌入式方面，MIPS 系列微處理器是目前僅次于ARM的用得最多的處理器之一（1999年以前MIPS是世界(shji)上用得最多的處理器），其應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋游戲機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、掌上電腦等各個(gè)方面。MIPS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn)，在設(shè)計(jì)理念

23、上MIPS強(qiáng)調(diào)軟硬件協(xié)同提高性能，同時(shí)簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)。 共九十一頁(yè) PowerPC處理器PowerPC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(wú)所不包。處理器芯片(xn pin)主要型號(hào)是PowerPC 750，它于1997年研制成功，最高的工作頻率可以達(dá)到500MHz，采用先進(jìn)的銅線技術(shù)。該處理器有許多品種，以便適合各種不同的系統(tǒng)。包括IBM小型機(jī)、蘋果電腦和其他系統(tǒng)。嵌入式的PowerPC 405（主頻最高為266MHz）和PowerPC

24、 440（主頻最高為550MHz）處理器內(nèi)核可以用于各種SoC設(shè)計(jì)上，在電信、金融和其他許多行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。共九十一頁(yè) Sparc處理器全稱為“可擴(kuò)充處理器架構(gòu)”（Scalable Processor Architecture）， Sun公司以其性能優(yōu)秀的工作站聞名，這些工作站的心臟全都是采用Sun/TI公司自己研發(fā)的Sparc芯片。 根據(jù)Sun公司未來(lái)的發(fā)展(fzhn)規(guī)劃，在64位UltraSparc處理器方面，主要有3個(gè)系列，首先是可擴(kuò)展式s系列，主要用于高性能、易擴(kuò)展的多處理器系統(tǒng)。目前UltraSparc s的頻率已經(jīng)達(dá)到750MHz。將推出UltraSparc s和UltraS

25、parc s等型號(hào)。其中UltraSparc s的頻率為1GHz，UltraSparc s則為1.5GHz.其次是集成式i系列，它將多種系統(tǒng)功能集成在一個(gè)處理器上，為單處理器系統(tǒng)提供了更高的效益。已經(jīng)推出的UltraSparc i的頻率達(dá)到700MHz，未來(lái)的UltraSparc i的頻率將達(dá)到1GHz。最后是嵌入式e系列，為用戶提供理想的性能價(jià)格比，嵌入式應(yīng)用包括瘦客戶機(jī)、電纜調(diào)制解調(diào)器和網(wǎng)絡(luò)接口等。Sun公司還將推出主頻300、400、500MHz等版本的處理器。共九十一頁(yè)ARM處理器ARM （Advanced RISC Machines)世界第一大IP知識(shí)產(chǎn)權(quán)廠商(chngshng)只提

26、供IP授權(quán)，不生產(chǎn)具體芯片，Chipless高性能，低功耗。共九十一頁(yè) 1.3.3 嵌入式SoC 隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)進(jìn)入超深亞微米乃至納米加工時(shí)代，在單一集成電路芯片上就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜的電子系統(tǒng)，諸如手機(jī)芯片、數(shù)字電視芯片、DVD 芯片等。隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展,IC設(shè)計(jì)者能夠?qū)⒂鷣?lái)愈復(fù)雜的功能集成到單硅片上, SoC正是在集成電路( IC)向集成系統(tǒng)( IS)轉(zhuǎn)變(zhunbin)的大方向下產(chǎn)生的。 注：通常把08035m稱為(chn wi)亞微米，025m及其以下稱為(chn wi)深亞微米，005m及其以下稱為(chn wi)納米級(jí)。 共九十一頁(yè)所謂SoC技術(shù)，是一種高度集成化、固件化的

27、系統(tǒng)集成技術(shù)。使用SoC技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心思想，就是要把整個(gè)應(yīng)用電子系統(tǒng)全部集成在一個(gè)芯片中。在使用SoC技術(shù)設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)，除了那些無(wú)法集成的外部電路或機(jī)械部分(b fen)以外，其他所有的系統(tǒng)電路全部集成在一起。 共九十一頁(yè)SoC技術(shù)(jsh)的特點(diǎn)SoC具有以下幾方面的優(yōu)勢(shì)，因而創(chuàng)造其產(chǎn)品價(jià)值與市場(chǎng)需求：降低(jingd)耗電量減少體積增加系統(tǒng)功能提高速度節(jié)省成本共九十一頁(yè)IP核（Intellectual Property core）是一段具有特定電路功能的硬件描述語(yǔ)言程序，該程序與集成電路工藝無(wú)關(guān)，可以(ky)移植到不同的半導(dǎo)體工藝中去生產(chǎn)集成電路芯片。利用IP核設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，引用方便，

28、修改基本元件的功能容易。具有復(fù)雜功能和商業(yè)價(jià)值的IP核一般具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)。共九十一頁(yè) 嵌入式SoC IP內(nèi)核模塊是SOC設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，究竟購(gòu)買哪一級(jí)IP內(nèi)核模塊，要根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)、時(shí)間、資金和其他條件權(quán)衡(qunhng)確定。但總的來(lái)說(shuō)，通過(guò)購(gòu)買IP內(nèi)核模塊不僅可以降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，還能節(jié)省開(kāi)發(fā)費(fèi)用，因?yàn)橐话阗?gòu)買IP內(nèi)核模塊的費(fèi)用要低于自己?jiǎn)为?dú)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證的費(fèi)用。 共九十一頁(yè) 嵌入式SoC當(dāng)然，并不是所需要的IP內(nèi)核模塊都可以從市場(chǎng)上買的到。為了壟斷市場(chǎng)，有一些公司開(kāi)發(fā)出來(lái)的關(guān)鍵IP內(nèi)核模塊（至少暫時(shí)）是不愿意授權(quán)轉(zhuǎn)讓使用的。像這樣的IP內(nèi)核模塊就不得不自己組織力量來(lái)開(kāi)發(fā)。ARM公司以IP提供者的身份向各

29、大半導(dǎo)體制造商出售知識(shí)產(chǎn)權(quán)(zh sh chn qun)，自己卻不介入芯片的生產(chǎn)和銷售。ARM芯核的卓越特性，使其成為32位嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)工程師的首選;基于ARM處理器核的SoC芯片的應(yīng)用開(kāi)發(fā)得到廣泛的應(yīng)用。SoC芯片已經(jīng)成為提高移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)、信息家電、高速計(jì)算、多媒體應(yīng)用及軍用電子系統(tǒng)性能的核心器件，是嵌入式系統(tǒng)的硬件核心。 共九十一頁(yè)1.3.4 可編程片上系統(tǒng)(xtng)SOPC SOPC它是用可編程邏輯技術(shù)把整個(gè)系統(tǒng)放到一塊硅片上,來(lái)用于嵌入式系統(tǒng)的研究和電子信息處理. SOPC是一種特殊的嵌入式系統(tǒng),它是片上系統(tǒng)（SOC），即由單個(gè)芯片完成整個(gè)系統(tǒng)的主要邏輯功能。但它不是簡(jiǎn)單(jin

30、dn)的SOC,它也是可編程系統(tǒng)，具有靈活的設(shè)計(jì)方式，可裁減、可擴(kuò)充、可升級(jí)，并具備軟硬件在系統(tǒng)可編程的功能。 共九十一頁(yè)可編程片上系統(tǒng)(xtng)SOPC SOPC的技術(shù)基礎(chǔ)：超大規(guī)模可編程邏輯器件及其開(kāi)發(fā)工具的成熟；-FPGA密度提高；-FPGA成本大大下降；-FPGA設(shè)計(jì)(shj)、綜合、仿真、測(cè)試工具性能飛速提高。微處理器/DSP以IP核的形式方便的嵌入到FPGA中；基于IP Core的開(kāi)發(fā)模式深入人心。 共九十一頁(yè)SOPC是PLD和ASIC技術(shù)的結(jié)合，集成(j chn)了CPU、DSP、存儲(chǔ)器、外圍I/O及可編程邏輯的SOPC芯片在應(yīng)用上具有極大的靈活性。在價(jià)格上具有極大優(yōu)勢(shì)，SOP

31、C被稱為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。ASIC (Application Specific Integrated Circuit)：專用集成電路 共九十一頁(yè)1.3.5嵌入式外圍接口(ji ku)電路和設(shè)備接口(ji ku) 根據(jù)外圍設(shè)備的功能(gngnng)可分為以下5類 存儲(chǔ)器類型通信接口輸入輸出設(shè)備 設(shè)備擴(kuò)展接口 電源及輔助設(shè)備 共九十一頁(yè) 存儲(chǔ)器類型(lixng)：存儲(chǔ)器是嵌入式系統(tǒng)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序的功能部件，目前常見(jiàn)的存儲(chǔ)設(shè)備按使用(shyng)的存儲(chǔ)器類型分為： 靜態(tài)易失型存儲(chǔ)器（RAM，SRAM）； 動(dòng)態(tài)易失型存儲(chǔ)器（DRAM）； 非易失性存儲(chǔ)器ROM（MASK ROM，EPROM， EEPR

32、OM，F(xiàn)LASH）； 硬盤、軟盤、CDROM等。共九十一頁(yè) 通信接口 目前存在的所有計(jì)算機(jī)通信接口在嵌入式領(lǐng)域中都有其廣泛的應(yīng)用，應(yīng)用最為廣泛的接口設(shè)備包括 RS-232接口（串口UART） USB接口（通用串行總線接口） IrDA（Infra Red Data Association紅外線接口）、 SPI（串行外圍設(shè)備接口）、 I2C、CAN總線(zn xin)接口、 藍(lán)牙接口（Bluetooth） Ethernet（以太網(wǎng)接口）、 IEEE1394接口和通用可編程接口GPIO。 共九十一頁(yè) 輸入輸出設(shè)備(shbi) CRT、LCD和觸摸屏等，構(gòu)成了嵌入式系統(tǒng)中重要的信息(xnx)輸入輸出設(shè)

33、備，應(yīng)用廣泛。 觸摸屏可以方便的實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)和鍵盤功能。 共九十一頁(yè) 設(shè)備擴(kuò)展(kuzhn)接口 簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)如具有簡(jiǎn)單的記事本、備忘錄以及日程計(jì)劃等功能的PDA，它所需要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量并不需要很大的內(nèi)存。由于目前的嵌入式系統(tǒng)功能越來(lái)越復(fù)雜，需要大容量?jī)?nèi)存，大的內(nèi)存使得系統(tǒng)成本和體積加大。目前一些高端的嵌入式系統(tǒng)都會(huì)預(yù)留可擴(kuò)展存儲(chǔ)設(shè)備接口，為日后用戶有特別(tbi)需求時(shí)，可購(gòu)買符合擴(kuò)展接口規(guī)格的裝置直接接入系統(tǒng)使用。 常用的擴(kuò)展卡還有各種CF卡、SD卡、Memory Stick等。目前高端的嵌入式系統(tǒng)都留有一定的擴(kuò)展卡接口。CF卡-Compact Flash SD卡-Secure Digita

34、l Memory Card 共九十一頁(yè) 電源及輔助(fzh)設(shè)備 嵌人式系統(tǒng)力求外觀小型化、重量輕以及電源使用壽命長(zhǎng)，例如移動(dòng)電話或PDA，體積較大或者過(guò)重的機(jī)型已經(jīng)被淘汰。目前發(fā)展的目標(biāo)是體積小、易攜帶和外觀設(shè)計(jì)新穎等。在便攜式嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用中，必須特別(tbi)關(guān)注電源裝置等輔助設(shè)備。 共九十一頁(yè)1.4 嵌入式操作系統(tǒng) 1.4.1嵌入式操作系統(tǒng)1.4.2嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)1.4.3典型(dinxng)嵌入式操作系統(tǒng)介紹 共九十一頁(yè)1.4.1嵌入式操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)由硬件和軟件兩部分組成，操作系統(tǒng)OS(Operating System)是配置在計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中占據(jù)了特殊

35、(tsh)重要的地位；操作系統(tǒng)可以解釋或理解為補(bǔ)平硬件差異的界面或是說(shuō)隱藏硬件，讓應(yīng)用程序可以在上面運(yùn)行。通過(guò)由操作系統(tǒng)統(tǒng)一提供出來(lái)的系統(tǒng)界面來(lái)寫應(yīng)用程序，無(wú)須考慮到不同硬件所造成的差異，讓程序設(shè)計(jì)人員能夠?qū)Ｗ⒂谒瞄L(zhǎng)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā) 共九十一頁(yè) 嵌入式操作系統(tǒng)從用戶的觀點(diǎn)看 OS是用戶與計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)之間的接口，用戶在OS的幫助下能夠方便、快捷、安全、可靠地操縱計(jì)算機(jī)硬件和運(yùn)行自己的程序(chngx)；從資源管理觀點(diǎn) 可以把OS視為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源的管理者。嵌入式操作系統(tǒng)就是支持嵌入式系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。它在知識(shí)體系和技術(shù)本質(zhì)上與通用操作系統(tǒng)沒(méi)有太大的區(qū)別，一般用于比較復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)中共九

36、十一頁(yè)1.4.2嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)大多嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用在實(shí)時(shí)環(huán)境中，因此嵌入式操作系統(tǒng)跟實(shí)時(shí)（Real-Time）操作系統(tǒng)密切聯(lián)系在一起。 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可以根據(jù)(gnj)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的要求對(duì)內(nèi)核進(jìn)行剪裁和重新配置，組成可根據(jù)(gnj)實(shí)際的不同應(yīng)用領(lǐng)域而有所不同。但以下幾個(gè)重要組成部分是不太變化的：實(shí)時(shí)內(nèi)核、網(wǎng)絡(luò)組件、文件系統(tǒng)和圖形接口等。共九十一頁(yè)嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)相對(duì)于一般操作系統(tǒng)而言，僅指操作系統(tǒng)的內(nèi)核（或者微內(nèi)核），其他的諸如窗口系統(tǒng)界面(jimin)或是通訊協(xié)議等模塊，可以另外選擇，目前大多數(shù)的嵌入式操作系統(tǒng)必須提供以下管理功能： （1）多任務(wù)管理 （2）存儲(chǔ)管理 （3）周邊

37、資源管理 （4）中斷管理 共九十一頁(yè)所有的嵌入式操作系統(tǒng)都是多任務(wù)的，目前說(shuō)的多任務(wù)大都是指多線程（Multi-Threads）方式或多進(jìn)程（Multi-Procosses）方式。操作系統(tǒng)主要是提供調(diào)度機(jī)制來(lái)控制這些執(zhí)行程序的起始、執(zhí)行、暫停、結(jié)束。 嵌入式操作系統(tǒng)中的進(jìn)程狀態(tài)有如下三種： 運(yùn)行狀態(tài)（running）就緒(jix)狀態(tài)（ready）等待狀態(tài)（waitting） （1）多任務(wù)管理(gunl)共九十一頁(yè)（2）存儲(chǔ)管理在系統(tǒng)(xtng)資源非常有限的嵌入式系統(tǒng)(xtng)中一般不采用虛擬內(nèi)存管理，而采用動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理方式，當(dāng)程序的某一部分需要使用內(nèi)存時(shí)，利用操作系統(tǒng)提供的分配函數(shù)來(lái)處理

38、，一旦使用完畢，可以通過(guò)釋放函數(shù)來(lái)釋放所占用的內(nèi)存，這樣內(nèi)存可以重復(fù)使用。 共九十一頁(yè)（3）周邊(zhu bin)資源管理在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)里，除了系統(tǒng)本身的中央處理器、內(nèi)存之外，還有許多不同的周邊系統(tǒng)，例如輸入/輸出設(shè)備、通訊(tngxn)端口、或是外接的控制器等，操作系統(tǒng)中必須提供周邊資源的驅(qū)動(dòng)程序，以方便資源管理和應(yīng)用程序使用。對(duì)于應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，則必須向操作系統(tǒng)注冊(cè)一個(gè)請(qǐng)求機(jī)制，然后等待操作系統(tǒng)將資源安排給應(yīng)用程序。 共九十一頁(yè)（4）中斷(zhngdun)管理因?yàn)椴樵兎绞?fngsh)需要占用大量CPU時(shí)間，因此，嵌入式操作系統(tǒng)和一般操作系統(tǒng)一樣，一般都是用中斷方式(fngsh)來(lái)處理外部

39、事件和I/O請(qǐng)求。中斷管理負(fù)責(zé)中斷的初始化安裝、現(xiàn)場(chǎng)的保存和恢復(fù)、中斷棧的嵌套管理等。共九十一頁(yè)1.4.3典型(dinxng)嵌入式操作系統(tǒng)介紹 嵌入式操作系統(tǒng)的種類繁多，但大體上可分為兩種商用型和免費(fèi)型。商用型的操作系統(tǒng)主要(zhyo)有VxWorks、Windows CE 、Psos、Palm OS、OS-9、LynxOS、QNX、LYNX等 諾基亞的Symbian（塞班）免費(fèi)型的操作系統(tǒng)主要有Linux和C/OS-II 嵌入式系統(tǒng)需要的是一套高度簡(jiǎn)練、界面友善、質(zhì)量可靠、應(yīng)用廣泛、易開(kāi)發(fā)、多任務(wù)，并且價(jià)格低廉的操作系統(tǒng) 共九十一頁(yè)典型(dinxng)嵌入式操作系統(tǒng)介紹 C/OS-II 嵌

40、入式操作系統(tǒng)內(nèi)核(ni h) VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) WinCE操作系統(tǒng) Linux操作系統(tǒng) 共九十一頁(yè)C/OS-II 嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核(ni h) C/OS-II是一個(gè)可裁減的、源碼開(kāi)放的、結(jié)構(gòu)小巧、可剝奪型的實(shí)時(shí)多任務(wù)內(nèi)核，主要面向中小型嵌入式系統(tǒng)，具有執(zhí)行效率高、占用(zhn yn)空間小、可移植性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性能優(yōu)良和可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)。C/OS-II中最多可以支持64個(gè)任務(wù)，分別對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)063，其中0為最高優(yōu)先級(jí)。實(shí)時(shí)內(nèi)核在任何時(shí)候都是運(yùn)行就緒了的最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，是真正的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。C/OS-II最大程度上使用ANSI C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，現(xiàn)已成功移植到近40多種處理器體系上。共

41、九十一頁(yè)C/OS-II 嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核(ni h)C/OS-II結(jié)構(gòu)小巧，最小內(nèi)核可編譯至2k（這樣的內(nèi)核沒(méi)有太大實(shí)用性），即使包含全部功能如信號(hào)量、消息郵箱、消息隊(duì)列及相關(guān)函數(shù)等，編譯后的C/OS-II內(nèi)核也僅有610kb，所以它比較適用于小型(xioxng)控制系統(tǒng)。C/OS-II具有良好的擴(kuò)展性能，比如系統(tǒng)本身不支持文件系統(tǒng)，但是如果需要的話也可自行加入文件系統(tǒng)的內(nèi)容。共九十一頁(yè)VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是美國(guó) Wind River System 公司（ 以下簡(jiǎn)稱風(fēng)河 公司 ，即 WRS 公司）推出的一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。支持多種處理器，如X86、i960、SUN Sparc、Mo

42、torola MC68xxx、MIPS RX000、PowerPC等。 VxWorks嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，由400多個(gè)相對(duì)獨(dú)立、短小精悍的目標(biāo)模塊組成，用戶(yngh)可根據(jù)需要增加或刪減適當(dāng)模塊來(lái)裁剪和配置系統(tǒng)。共九十一頁(yè) WinCE操作系統(tǒng)(co zu x tn) Microsoft Windows CE是針對(duì)有限資源的平臺(tái)(pngti)而設(shè)計(jì)的多線程、完整優(yōu)先權(quán)、多任務(wù)的操作系統(tǒng)，但它不是一個(gè)硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。高度模塊化是WinCE的一個(gè)鮮為人知的特性，這一特性有利與它對(duì)從掌上電腦到專用的工業(yè)控制器的用戶電子設(shè)備進(jìn)行定制。WinCE操作系統(tǒng)的基本內(nèi)核需要至少200K的ROM，

43、它支持 Win32 API子集、多種用戶界面硬件、多種的串行和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、COM/OLE和其他的進(jìn)程間通訊的先進(jìn)方法。Microsoft公司為Windows CE提供了Platform Builder和Embedded Visual Studio開(kāi)發(fā)工具。共九十一頁(yè) WinCE操作系統(tǒng)(co zu x tn)Windows CE有五個(gè)主要的模塊 內(nèi)核模塊：支持進(jìn)程和線程處理及內(nèi)存管理等基 本服務(wù)； 內(nèi)核系統(tǒng)調(diào)用接口模塊：允許應(yīng)用軟件訪問(wèn)操作系統(tǒng)提供的服務(wù)； 文件系統(tǒng)模塊：支持DOS等格式的文件系統(tǒng)； 圖形窗口和事件子系統(tǒng)模塊：控制圖形顯示(xinsh)， 并提供Windows GUI界面；通

44、訊模塊：允許同其他的設(shè)備之間進(jìn)行信息交換。共九十一頁(yè) WinCE操作系統(tǒng)(co zu x tn)Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是能提供與PC機(jī)類似的圖形界面和主要的應(yīng)用程序。Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)的界面顯示大多數(shù)在Windows里出現(xiàn)(chxin)的標(biāo)準(zhǔn)部件，包括桌面、任務(wù)欄、窗口、圖標(biāo)和控件等等。共九十一頁(yè)共九十一頁(yè)Linux 介紹(jisho)簡(jiǎn)單地說(shuō)，Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是由世界各地的成千上萬(wàn)的程序員設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自由使用的Unix兼容(jin rn)產(chǎn)品。共九十一

45、頁(yè)uclinux表示micro-control linux.即“微控制器領(lǐng)域(ln y)中的Linux系統(tǒng)” 是開(kāi)放源碼的嵌入式Linux的典范之作。uCLinux主要是針對(duì)目標(biāo)處理器沒(méi)有MMU的嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。 共九十一頁(yè)1.5 嵌入式應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)1.5.1 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)和技術(shù)挑戰(zhàn)1.5.2 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境1.5.3 嵌入式應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的基本(jbn)流程1.5.4 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的可移植性和可重用性 共九十一頁(yè)1.5.1嵌入式軟件開(kāi)發(fā)(kif)的特點(diǎn)和技術(shù)挑戰(zhàn)開(kāi)發(fā)復(fù)雜程度增加嵌入式軟件開(kāi)發(fā)需要軟硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具 嵌入式軟硬件必須協(xié)同設(shè)計(jì) 需要新的任務(wù)設(shè)計(jì)方法 開(kāi)發(fā)過(guò)程(guchng)完成后，系統(tǒng)應(yīng)用程序代碼需要固化到系統(tǒng)中進(jìn)行功能、性能和可靠性測(cè)試 技術(shù)要求高共九十一頁(yè)1.5.2嵌入式軟件開(kāi)發(fā)(kif)環(huán)境1）交叉(jioch)開(kāi)發(fā)環(huán)境 交叉開(kāi)發(fā)軟件一般為一個(gè)整合編輯、編譯匯編鏈接、調(diào)試、工程管理及函數(shù)庫(kù)等功能模塊的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE（Intergrated Development Environment）。 1）交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境2）軟件模擬環(huán)