《嵌入式Linux開(kāi)發(fā)入門(mén)》課件第1章

第1章系統(tǒng)概述

1.1嵌入式系統(tǒng)1.2ARM嵌入式系統(tǒng)1.1嵌?入?式?系?統(tǒng)1.1.1嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的技術(shù)概念，無(wú)疑也是當(dāng)今最熱門(mén)的技術(shù)概念之一。嵌入式系統(tǒng)是指嵌入式計(jì)算機(jī)(EmbeddedComputer)及其應(yīng)用系統(tǒng)。關(guān)于嵌入式系統(tǒng)目前尚無(wú)嚴(yán)格、統(tǒng)一的定義。根據(jù)IEEE(國(guó)際電機(jī)工程師協(xié)會(huì))的定義，嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視的設(shè)備，或者作為儀器、機(jī)器或設(shè)備的輔助裝置”(原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants)，這主要是從應(yīng)用上定義的。從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，同時(shí)還涵蓋了機(jī)械等附屬裝置。需要指出的是，上述定義并不能充分體現(xiàn)出嵌入式系統(tǒng)的精髓，嵌入式的概念根本上應(yīng)該從應(yīng)用角度加以闡述。在多數(shù)網(wǎng)站和書(shū)籍資料中，對(duì)嵌入式系統(tǒng)大都有這樣的定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁減，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。也可以將嵌入式系統(tǒng)理解為：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、控制技術(shù)和通信技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)?？梢詮囊韵氯矫鎭?lái)認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)：

(1)硬件應(yīng)以嵌入式處理器為基礎(chǔ)平臺(tái)；

(2)軟件應(yīng)以嵌入式軟件為運(yùn)行平臺(tái)；

(3)形式應(yīng)是嵌入在設(shè)備中。各種設(shè)備有不同的外形及相應(yīng)的附屬配件，嵌入式系統(tǒng)只不過(guò)是其中的一個(gè)控制核心部件。概括地說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件于一體，類似于PC中BIOS的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的體系。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是可獨(dú)立工作的“器件”。嵌入式系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：●嵌入式系統(tǒng)功耗低、體積小、專用性強(qiáng)；●為提高系統(tǒng)運(yùn)行速度和可靠性，嵌入式系統(tǒng)軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片中或片內(nèi)ROM中；●嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)力求高效、精簡(jiǎn)；●嵌入式系統(tǒng)對(duì)代碼安全性要求高；●嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要專門(mén)的開(kāi)發(fā)工具及開(kāi)發(fā)環(huán)境；●嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的；●嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)以及各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。1.1.2嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)是指嵌入于各種設(shè)備及應(yīng)用產(chǎn)品內(nèi)部的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，而非PC系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序四個(gè)部分組成。它主要完成信號(hào)控制功能，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，可作為一個(gè)部件埋藏于所控制的裝置中。它提供用戶接口，管理有關(guān)信息的輸入/輸出，監(jiān)控設(shè)備工作，使設(shè)備及應(yīng)用系統(tǒng)有較高智能和性價(jià)比。嵌入式系統(tǒng)可分為硬件和軟件兩大部分。

1.嵌入式系統(tǒng)的硬件嵌入式系統(tǒng)的硬件部分包括處理器/微處理器、存儲(chǔ)器、外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。嵌入式系統(tǒng)有別于一般的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，它不具備像硬盤(pán)那樣大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)，而大多使用EPROM、EEPROM或閃存(FlashMemory)作為存儲(chǔ)介質(zhì)。

1)嵌入式微處理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)嵌入式微處理器采用“增強(qiáng)型”通用微處理器。由于嵌入式系統(tǒng)通常應(yīng)用于比較惡劣的環(huán)境中，因此嵌入式微處理器在工作溫度、電磁兼容性以及可靠性方面的要求較通用的標(biāo)準(zhǔn)微處理器高。嵌入式微處理器在功能方面與標(biāo)準(zhǔn)的微處理器基本上是一樣的。根據(jù)實(shí)際嵌入式應(yīng)用的要求，將嵌入式微處理器裝配在專門(mén)設(shè)計(jì)的主板上，只保留和嵌入式應(yīng)用有關(guān)的主板功能，這樣可以大幅度減小系統(tǒng)的體積和功耗。與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比，嵌入式微處理器組成的系統(tǒng)具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。嵌入式微處理器及其存儲(chǔ)器、總線、外設(shè)等安裝在一塊電路主板上，從而構(gòu)成了一個(gè)通常所說(shuō)的單板機(jī)系統(tǒng)。嵌入式處理器有8位、16位、32位和64位等不同類型，目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM等系列。嵌入式微處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心。嵌入式微處理器一般具備4個(gè)特點(diǎn)：

(1)對(duì)實(shí)時(shí)和多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力。有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間，從而使實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)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。嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用，就需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)，這樣也有利于軟件診斷。

(3)具有可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，能迅速地?cái)U(kuò)展出滿足應(yīng)用的高性能的嵌入式微處理器。

(4)功耗很低，尤其是便攜式無(wú)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，其功耗達(dá)到mW甚至μW級(jí)。

2)嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)嵌入式微控制器又稱單片機(jī)，它將整個(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，根據(jù)某些典型的應(yīng)用，在芯片內(nèi)部集成了ROM/EPROM、RAM、總線、總線邏輯、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、看門(mén)狗、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A、FlashRAM、EEPROM等各種必要功能部件和外設(shè)。為適應(yīng)不同的應(yīng)用需求，可對(duì)功能的設(shè)置和外設(shè)的配置進(jìn)行必要的修改和裁減定制，使得一個(gè)系列的單片機(jī)具有多種衍生產(chǎn)品，每種衍生產(chǎn)品的處理器內(nèi)核都相同，只是存儲(chǔ)器和外設(shè)的配置及功能的設(shè)置不同。這樣可以使單片機(jī)最大限度地和應(yīng)用需求相匹配，從而減少整個(gè)系統(tǒng)的功耗和成本。和嵌入式微處理器相比，微控制器的單片化使應(yīng)用系統(tǒng)的體積大大減小，從而使功耗和成本大幅度下降，可靠性提高。由于嵌入式微控制器目前在產(chǎn)品的品種和數(shù)量上是所有種類嵌入式處理器中最多的，加之有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，因此決定了微控制器是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的主流。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。

3)嵌入式DSP處理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP)在數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中，各種數(shù)字信號(hào)處理算法相當(dāng)復(fù)雜，這些算法的復(fù)雜度可能是O(nm)，甚至是NP，一般結(jié)構(gòu)的處理器無(wú)法實(shí)時(shí)地完成這些運(yùn)算。由于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)，因此它更適合于實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。在數(shù)字濾波、FFT、譜分析等方面，DSP算法正大量進(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。另外，在有關(guān)智能方面的應(yīng)用中，也需要嵌入式DSP處理器，例如各種帶有智能邏輯的消費(fèi)類產(chǎn)品，生物信息識(shí)別終端，帶有加/解密算法的鍵盤(pán)，ADSL接入，實(shí)時(shí)語(yǔ)音壓解系統(tǒng)，虛擬現(xiàn)實(shí)顯示等。這類智能化算法一般運(yùn)算量都較大，特別是向量運(yùn)算、指針線性尋址等較多，而這些正是DSP處理器的優(yōu)勢(shì)所在。嵌入式DSP處理器有兩類：

(1)?DSP處理器經(jīng)過(guò)單片化，EMC改造和增加片上外設(shè)，使之成為嵌入式DPS處理器，TI的TMS320C2000/

C5000等屬于此范疇。

(2)在通用單片機(jī)或SOC中增加DSP協(xié)處理器，例如Intel的MCS-296和Infineon(Siemens)的TriCore。

4)嵌入式片上系統(tǒng)(SystemOnChip,SOC)隨著EDI的推廣，VLSI設(shè)計(jì)的普及化，以及半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展，可以在一塊硅片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)，這就產(chǎn)生了SOC技術(shù)。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)，和其他許多嵌入式系統(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、Verlog等硬件語(yǔ)言描述，存儲(chǔ)在器件庫(kù)中。用戶只需定義出其整個(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。這樣除某些無(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)單，對(duì)于減小整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的體積和功耗、提高可靠性非常有利。SOC可分為通用和專用兩類，通用SOC如Infineon(Siemens)的TriCore、Motorola的M-Core，以及某些ARM系列器件，如Echelon和Motorola聯(lián)合研制的Neuron芯片等；專用SOC一般專用于某個(gè)或某類系統(tǒng)中，如Philips的SmartXA，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單元制作在一塊硅片上，形成一個(gè)可加載Java或C語(yǔ)言的專用SOC，可用于互聯(lián)網(wǎng)安全方面。

2.嵌入式系統(tǒng)的軟件嵌入式系統(tǒng)的軟件是嵌入式系統(tǒng)的重要組成部分，它也是計(jì)算機(jī)軟件的一種，同樣由程序及其文檔組成，可細(xì)分成操作系統(tǒng)軟件(要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作)、支撐軟件和應(yīng)用軟件三類。操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用；支撐軟件是用于幫助和支持軟件開(kāi)發(fā)的軟件；應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為。

1)嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)(EmbeddedOperatingSystem，EOS)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)軟件、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形界面、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器等。嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的基本特點(diǎn)，如能夠有效管理越來(lái)越復(fù)雜的系統(tǒng)資源；能夠把硬件虛擬化，使得開(kāi)發(fā)人員從繁忙的驅(qū)動(dòng)程序移植和維護(hù)中解脫出來(lái)；能夠提供庫(kù)函數(shù)、驅(qū)動(dòng)程序、工具集以及應(yīng)用程序。與通用操作系統(tǒng)相比較，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴性、軟件固態(tài)化以及應(yīng)用的專用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。嵌入式操作系統(tǒng)可以分為實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和分時(shí)操作系統(tǒng)兩類。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指具有實(shí)時(shí)性，能支持實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的首要任務(wù)是調(diào)度一切可利用的資源完成實(shí)時(shí)控制任務(wù)，其次才著眼于提高系統(tǒng)的使用效率。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)通過(guò)任務(wù)調(diào)度對(duì)重要事件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)作出正確的響應(yīng)。面向控制、通信等領(lǐng)域的是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如WindRiver公司的VxWorks，ISI公司的pSOS，QNX系統(tǒng)軟件公司的QNX，ATI公司的Nucleus等；面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的是分時(shí)操作系統(tǒng)，這類產(chǎn)品包括個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)電話、機(jī)頂盒、電子書(shū)、WebPhone等。

(1)分時(shí)操作系統(tǒng)。早期的嵌入式系統(tǒng)中沒(méi)有操作系統(tǒng)的概念，程序員編寫(xiě)嵌入式程序通常直接面對(duì)裸機(jī)及裸設(shè)備。在這種情況下，通常把嵌入式程序分成兩部分，即前臺(tái)程序和后臺(tái)程序。前臺(tái)程序通過(guò)中斷來(lái)處理事件，其結(jié)構(gòu)一般為無(wú)限循環(huán)；后臺(tái)程序則掌管整個(gè)嵌入式系統(tǒng)軟硬件資源的分配、管理以及任務(wù)的調(diào)度，是一個(gè)系統(tǒng)管理調(diào)度程序。這就是通常所說(shuō)的前后臺(tái)系統(tǒng)。一般情況下，后臺(tái)程序也叫任務(wù)級(jí)程序，前臺(tái)程序也叫事件處理級(jí)程序。在程序運(yùn)行時(shí)，后臺(tái)程序檢查每個(gè)任務(wù)是否具備運(yùn)行條件，通過(guò)一定的調(diào)度算法來(lái)完成相應(yīng)的操作。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求特別嚴(yán)格的操作通常由中斷來(lái)完成，僅在中斷服務(wù)程序中標(biāo)記事件發(fā)生時(shí)，不再做任何工作，退出中斷，經(jīng)過(guò)后臺(tái)程序的調(diào)度，轉(zhuǎn)由前臺(tái)程序完成事件的處理，這樣就不會(huì)因在中斷服務(wù)程序中處理費(fèi)時(shí)的事件而影響后續(xù)和其他中斷。實(shí)際上，前后臺(tái)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性比預(yù)計(jì)的要差，這是因?yàn)榍昂笈_(tái)系統(tǒng)認(rèn)為所有的任務(wù)具有相同的優(yōu)先級(jí)別，即是平等的，而且任務(wù)的執(zhí)行又是通過(guò)FIFO隊(duì)列排隊(duì)執(zhí)行的，因而，那些實(shí)時(shí)性要求高的任務(wù)不可能立刻得到處理。另外，由于前臺(tái)程序是一個(gè)無(wú)限循環(huán)的結(jié)構(gòu)，一旦在這個(gè)循環(huán)體中正在處理的任務(wù)崩潰，會(huì)使得整個(gè)任務(wù)隊(duì)列中的其他任務(wù)得不到機(jī)會(huì)被處理，從而造成整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。由于這類系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，幾乎不需要RAM/ROM的額外開(kāi)銷，因而在簡(jiǎn)單的嵌入式應(yīng)用中被廣泛使用。

(2)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。根據(jù)操作系統(tǒng)的工作特性，實(shí)時(shí)是指物理進(jìn)程的真實(shí)時(shí)間。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是能從硬件方面支持實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)工作的操作系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)操作的實(shí)時(shí)性是第一要求，需要調(diào)度一切可利用的資源完成實(shí)時(shí)控制任務(wù)，其次才著眼于提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用效率，重要特點(diǎn)是要滿足對(duì)時(shí)間的限制和要求。實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)邏輯和時(shí)序的要求非常嚴(yán)格，如果邏輯和時(shí)序出現(xiàn)偏差將會(huì)引起嚴(yán)重后果。實(shí)時(shí)系統(tǒng)有軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)和硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)兩種類型。軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)僅要求事件響應(yīng)是實(shí)時(shí)的，并不要求限定某一任務(wù)必須在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成，如消費(fèi)類電子產(chǎn)品；在硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，不僅要求任務(wù)響應(yīng)要實(shí)時(shí)，而且要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成事件的處理，如工業(yè)和軍工系統(tǒng)電子產(chǎn)品。通常，大多數(shù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)是兩者的結(jié)合。實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)一般比非實(shí)時(shí)應(yīng)用軟件的設(shè)計(jì)困難。實(shí)時(shí)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵是如何保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有任務(wù)管理(多任務(wù)和基于優(yōu)先級(jí)的任務(wù)調(diào)度)、任務(wù)間同步和通信(信號(hào)量和郵箱等)、存儲(chǔ)器優(yōu)化管理(含ROM的管理)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘服務(wù)、中斷管理服務(wù)等功能。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)具有規(guī)模小，中斷被屏蔽的時(shí)間很短，中斷處理時(shí)間短，任務(wù)切換很快等特點(diǎn)。大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)支持多任務(wù)。多任務(wù)運(yùn)行實(shí)際是靠CPU在多個(gè)任務(wù)之間切換、調(diào)度來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)任務(wù)都有其優(yōu)先級(jí)，不同的任務(wù)優(yōu)先級(jí)可能相同也可能不同。根據(jù)任務(wù)調(diào)度方式的不同，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)可分為可搶占型和不可搶占型兩類?？蓳屨夹蛯?shí)時(shí)操作系統(tǒng)是指內(nèi)核可以搶占正在運(yùn)行任務(wù)的CPU的使用權(quán)，并將使用權(quán)交給進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù)。不可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在使用某種算法并決定讓某個(gè)任務(wù)運(yùn)行后，就把CPU的控制權(quán)完全交給了該任務(wù)，直到它主動(dòng)將CPU控制權(quán)還回來(lái)。中斷由中斷服務(wù)程序來(lái)處理，可以激活一個(gè)休眠態(tài)的任務(wù)，使之進(jìn)入就緒態(tài)，而這個(gè)進(jìn)入就緒態(tài)的任務(wù)還不能運(yùn)行，一直要等到當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)主動(dòng)交出CPU的控制權(quán)。使用不可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性比不使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的系統(tǒng)性能好，其實(shí)時(shí)性取決于最長(zhǎng)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間。不可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的缺點(diǎn)也恰恰是這一點(diǎn)，如果最長(zhǎng)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間不能確定，系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性就不能確定?？蓳屨夹蛯?shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性好，優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)只要具備了運(yùn)行的條件，或者說(shuō)進(jìn)入了就緒態(tài)，就可以立即運(yùn)行。也就是說(shuō)，除了優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)，其他任務(wù)在運(yùn)行過(guò)程中都可能隨時(shí)被比它優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)中斷，讓后者運(yùn)行。通過(guò)這種方式的任務(wù)調(diào)度保證了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，但是，如果任務(wù)之間搶占CPU控制權(quán)處理不好，會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)崩潰、死機(jī)等嚴(yán)重后果?？蓳屨夹蛯?shí)時(shí)操作系統(tǒng)調(diào)度方式靈活，能及時(shí)處理緊迫事件，但頻繁調(diào)度任務(wù)和及時(shí)計(jì)算優(yōu)先權(quán)又會(huì)使系統(tǒng)開(kāi)銷增大。不可搶占型實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)調(diào)度方式簡(jiǎn)單，系統(tǒng)開(kāi)銷小，但不能及時(shí)處理緊迫事件，不適用于實(shí)時(shí)任務(wù)。在使用中應(yīng)該綜合權(quán)衡，以使它們的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最大。①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)在目前的嵌入式應(yīng)用中越來(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，如汽車(chē)安全氣囊等。首先，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的可靠性。在控制系統(tǒng)中，出于安全方面的考慮，要求系統(tǒng)起碼不能崩潰，而且還要有自愈能力。不僅要求在硬件設(shè)計(jì)方面提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性，而且也應(yīng)在軟件設(shè)計(jì)方面提高系統(tǒng)的抗干擾性，盡可能地減少安全漏洞和不可靠的隱患。以往長(zhǎng)期使用的前后臺(tái)系統(tǒng)軟件在遇到強(qiáng)干擾時(shí)，易使運(yùn)行的程序產(chǎn)生異常、出錯(cuò)、跑飛，甚至死循環(huán)，易造成系統(tǒng)的崩潰。而在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)管理的系統(tǒng)中，這種干擾可能只是引起若干進(jìn)程中的一個(gè)被破壞，可以通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行的系統(tǒng)監(jiān)控進(jìn)程對(duì)其進(jìn)行修復(fù)。通常情況下，系統(tǒng)監(jiān)視進(jìn)程用來(lái)監(jiān)視各進(jìn)程的運(yùn)行狀況，遇到異常情況時(shí)采取一些利于系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行的措施，如把有問(wèn)題的任務(wù)清除掉。其次，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提高了開(kāi)發(fā)效率，縮短了開(kāi)發(fā)周期。在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)環(huán)境下，開(kāi)發(fā)一個(gè)復(fù)雜的應(yīng)用程序，通常可以按照軟件工程中的解耦原則將整個(gè)程序分解為多個(gè)任務(wù)模塊。每個(gè)任務(wù)模塊的調(diào)試、修改幾乎不影響其他模塊。商業(yè)軟件一般都提供了良好的多任務(wù)調(diào)試環(huán)境。再次，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。32位CPU比8、16位CPU快，另外，它本來(lái)是為運(yùn)行多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，故特別適于運(yùn)行多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。32位CPU采用利于提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)，使其更容易做到不崩潰。例如，CPU運(yùn)行狀態(tài)分為系統(tǒng)態(tài)和用戶態(tài)。將系統(tǒng)堆棧和用戶堆棧分開(kāi)，以及實(shí)時(shí)地給出CPU的運(yùn)行狀態(tài)等，允許用戶在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中從硬件和軟件兩方面對(duì)實(shí)時(shí)內(nèi)核的運(yùn)行實(shí)施保護(hù)。如果還是采用以前的前后臺(tái)方式，則無(wú)法發(fā)揮32位CPU的優(yōu)勢(shì)。從某種意義上說(shuō)，沒(méi)有操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)(裸機(jī))是沒(méi)有用的。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。②實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點(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)立的任務(wù)模塊，可使應(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)性要求苛刻的事件都可得到快速、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)資源得到了更好的利用。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，2%～5%的CPU額外負(fù)荷，以及內(nèi)核的費(fèi)用。

2)嵌入式支撐軟件嵌入式支撐軟件通常包括數(shù)據(jù)庫(kù)和開(kāi)發(fā)工具，其中以數(shù)據(jù)庫(kù)最為重要。嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已得到廣泛的應(yīng)用，隨著移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)處理提出了更高的要求，嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)已經(jīng)得到了學(xué)術(shù)、工業(yè)、軍事、民用部門(mén)等各方面的重視。嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)或簡(jiǎn)稱為移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)(EMDBS)是支持移動(dòng)計(jì)算或某種特定計(jì)算模式的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)與操作系統(tǒng)、具體應(yīng)用集成在一起，運(yùn)行在各種智能型嵌入設(shè)備或移動(dòng)設(shè)備上。其中，嵌入在移動(dòng)設(shè)備上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)由于涉及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、分布式計(jì)算技術(shù)以及移動(dòng)通信技術(shù)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，目前已經(jīng)成為一個(gè)十分活躍的研究和應(yīng)用領(lǐng)域。國(guó)際上主要的嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有Sybase、Oracle等。我國(guó)嵌入式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)以東軟集團(tuán)研究開(kāi)發(fā)的嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)OpenBASEMini為代表。

3)嵌入式應(yīng)用軟件嵌入式應(yīng)用軟件是針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域，基于某一固定的硬件平臺(tái)，用來(lái)達(dá)到用戶預(yù)期目標(biāo)的計(jì)算機(jī)軟件。由于用戶任務(wù)可能有時(shí)間和精度上的要求，因此有些嵌入式應(yīng)用軟件需要特定嵌入式操作系統(tǒng)的支持。嵌入式應(yīng)用軟件和普通應(yīng)用軟件有一定的區(qū)別，它不僅要求其準(zhǔn)確性、安全性和穩(wěn)定性等方面能夠滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，而且還要盡可能地進(jìn)行優(yōu)化，以減少對(duì)系統(tǒng)資源的消耗，降低硬件成本。目前我國(guó)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了各式各樣的嵌入式應(yīng)用軟件，包括瀏覽器、E-mail軟件、文字處理軟件、通訊軟件、多媒體軟件、個(gè)人信息處理軟件、智能人機(jī)交互軟件、各種行業(yè)應(yīng)用軟件等。嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用軟件是最活躍的力量，每種應(yīng)用軟件均有特定的應(yīng)用背景，盡管規(guī)模較小，但專業(yè)性較強(qiáng)，所以嵌入式應(yīng)用軟件不像操作系統(tǒng)和支撐軟件那樣受制于國(guó)外產(chǎn)品的壟斷，是我國(guó)嵌入式軟件的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。

4)嵌入式系統(tǒng)軟件的特征嵌入式處理器的應(yīng)用軟件是實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，對(duì)嵌入式處理器系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的要求也和通用計(jì)算機(jī)有所不同。

(1)軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存儲(chǔ)于磁盤(pán)等載體中。

(2)軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性。盡管半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高、片上存儲(chǔ)器容量不斷增加，但在大多數(shù)應(yīng)用中，存儲(chǔ)空間仍然是寶貴的，還存在實(shí)時(shí)性的要求。為此要求程序編寫(xiě)和編譯工具的質(zhì)量要高，以減少程序二進(jìn)制代碼長(zhǎng)度，提高執(zhí)行速度。

(3)系統(tǒng)軟件(OS)的高實(shí)時(shí)性是基本要求。在多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)中，對(duì)重要性各不相同的任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧的合理調(diào)度是保證每個(gè)任務(wù)及時(shí)執(zhí)行的關(guān)鍵，單純通過(guò)提高處理器速度是無(wú)法完成和沒(méi)有效率的。這種任務(wù)調(diào)度只能由編寫(xiě)優(yōu)化的系統(tǒng)軟件來(lái)完成。這里系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是基本要求。

(4)多任務(wù)操作系統(tǒng)是知識(shí)集成的平臺(tái)和走向工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化道路的基礎(chǔ)。1.1.3嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，它有計(jì)算機(jī)功能但又不稱之為計(jì)算機(jī)的設(shè)備。嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同通用型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn)：

(1)嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的嵌入式CPU，與通用型計(jì)算機(jī)的最大不同是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中。它通常都具有功耗低、體積小、集成度高等特點(diǎn)，能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化，移動(dòng)能力大大增強(qiáng)，跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來(lái)越緊密。

(2)嵌入式系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，是一門(mén)綜合技術(shù)學(xué)科。由于空間和各種資源相對(duì)不足，嵌入式系統(tǒng)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)在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能，這樣才能在具體應(yīng)用中更具有競(jìng)爭(zhēng)力。

(3)嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)軟硬件高度結(jié)合的產(chǎn)物。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存儲(chǔ)于磁盤(pán)等載體中。片上系統(tǒng)、板上系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，使得以PDA等為代表的這類產(chǎn)品擁有更加熟悉的操作界面和操作方式，比傳統(tǒng)的電子記事本等功能更加完善、實(shí)用。

(4)為適應(yīng)嵌入式分布處理結(jié)構(gòu)和上網(wǎng)的需求，要求配備標(biāo)準(zhǔn)的一種或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口。針對(duì)外部聯(lián)網(wǎng)要求，嵌入設(shè)備必須配有通信接口，相應(yīng)地需要TCP/IP協(xié)議簇軟件支持。由于家用電器相互關(guān)聯(lián)(如防盜報(bào)警系統(tǒng)、燈光能源控制系統(tǒng)、影視設(shè)備和信息終端交換信息)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)儀器的協(xié)調(diào)工作等要求，新一代嵌入式設(shè)備還需具備IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口，同時(shí)也需要提供相應(yīng)的通信組網(wǎng)協(xié)議軟件和物理層驅(qū)動(dòng)軟件。為了支持應(yīng)用軟件的特定編程模式，如Web或無(wú)線Web編程模式，還需要相應(yīng)的瀏覽器，如HTML、WML等。

(5)為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)中，而不是存儲(chǔ)于磁盤(pán)等載體中。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性。

(6)因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)往往和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起，它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行的，因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)就具有較長(zhǎng)的生命周期。

(7)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)需要開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。由于其本身不具備自主開(kāi)發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后用戶通常也不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這些工具和環(huán)境一般基于通用計(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(kāi)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(kāi)發(fā)，目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行機(jī)，開(kāi)發(fā)時(shí)需要交替結(jié)合進(jìn)行。1.1.4嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)依靠其功能適用、可靠性高，無(wú)病毒，存儲(chǔ)介質(zhì)無(wú)機(jī)械硬盤(pán)，抗干擾能力強(qiáng)，體積和尺寸小，功耗低，無(wú)需散熱風(fēng)扇，無(wú)噪音，價(jià)格低，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，操作使用人性化、儀表化，有多種類型的軟硬件支持平臺(tái)，無(wú)須經(jīng)常更新?lián)Q代，可充分發(fā)揮設(shè)計(jì)者的才能，創(chuàng)造出更好的產(chǎn)品等特點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用前景是非常廣泛的，在日常生活中人們無(wú)時(shí)無(wú)處不接觸到嵌入式產(chǎn)品，如家里的洗衣機(jī)、電冰箱、電視機(jī)頂盒、數(shù)字電視、掌上PDA、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、手機(jī)上網(wǎng)、汽車(chē)、工業(yè)自動(dòng)化儀表、醫(yī)療儀器、遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)等。特別是以藍(lán)牙為代表的小范圍無(wú)線接入?yún)f(xié)議的出現(xiàn)，使嵌入式無(wú)線電的概念悄然興起。嵌入式系統(tǒng)可以稱為后PC時(shí)代和后網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的新秀。美國(guó)著名未來(lái)學(xué)家尼格羅在1999年曾預(yù)言，4至5年后嵌入式系統(tǒng)將是繼PC和Internet之后最偉大的發(fā)明。如今，現(xiàn)實(shí)的發(fā)展已驗(yàn)證了這個(gè)預(yù)言。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用按照市場(chǎng)領(lǐng)域可以分為：●消費(fèi)類電子產(chǎn)品；●工業(yè)控制系統(tǒng)；●機(jī)器人領(lǐng)域；●醫(yī)療儀器；●汽車(chē)；●數(shù)據(jù)/無(wú)線通信。1.1.5嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)隨著Internet與網(wǎng)絡(luò)的迅速普及，并向家庭領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，使消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)和通信(3C)一體化趨勢(shì)日趨明顯，嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)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)。目前嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為最熱門(mén)的技術(shù)之一。信息化社會(huì)的建設(shè)對(duì)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)提出巨大需求，目前微處理器與微控制器年產(chǎn)量達(dá)10億多片，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于個(gè)人通用臺(tái)式計(jì)算機(jī)，嵌入式計(jì)算機(jī)必將是信息產(chǎn)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)處于高速的發(fā)展之中，其中在以下幾個(gè)方面的發(fā)展尤其應(yīng)該引起重視：●系統(tǒng)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜；●網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成為必然趨勢(shì)；●應(yīng)用時(shí)精簡(jiǎn)系統(tǒng)內(nèi)核、算法，降低功耗和軟硬件成本；●系統(tǒng)提供友好的人機(jī)界面。1.2ARM嵌入式系統(tǒng)1.2.1ARM簡(jiǎn)介

ARM(AdvancedRISCMachines)是一個(gè)公司名稱，也是一種處理器的通稱，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)名稱。1991年ARM公司成立于英國(guó)Cambridge，英國(guó)ARM公司是全球領(lǐng)先的16/32位嵌入式RISC微處理器解決方案的供應(yīng)商，向全球各大領(lǐng)先電子公司提供高性能、低成本和高效率的RISC處理器、外設(shè)和系統(tǒng)芯片技術(shù)授權(quán)。ARM還為開(kāi)發(fā)完整系統(tǒng)提供綜合技術(shù)支持。ARM的微處理器遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、海量存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場(chǎng)，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用占據(jù)了32位RISC微處理器75%以上的市場(chǎng)份額。

ARM的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了體積小但性能高的結(jié)構(gòu)。ARM是精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)，集成了非常典型的RISC結(jié)構(gòu)特性：●采用固定長(zhǎng)度的指令格式，指令歸整、簡(jiǎn)單，基本尋址方式有2～3種；●使用單周期指令，便于流水線操作執(zhí)行；●大量使用寄存器，數(shù)據(jù)處理指令只對(duì)寄存器進(jìn)行操作，只有加載/存儲(chǔ)指令可以訪問(wèn)存儲(chǔ)器，以提高指令的執(zhí)行效率。除此以外，ARM體系結(jié)構(gòu)還采用了一些特別的技術(shù)，在保證高性能的前提下盡量縮小芯片的面積，并降低功耗。主要技術(shù)有：●所有的指令都可根據(jù)前面的執(zhí)行結(jié)果決定是否被執(zhí)行，從而提高指令的執(zhí)行效率；●可用加載/存儲(chǔ)指令批量傳輸數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率；●可在一條數(shù)據(jù)處理指令中同時(shí)完成邏輯處理和移位處理；●在循環(huán)處理中使用地址的自動(dòng)增減來(lái)提高運(yùn)行效率。所有指令的條件執(zhí)行實(shí)現(xiàn)了最快速的代碼執(zhí)行。這些在基本RISC結(jié)構(gòu)上增強(qiáng)的特性使ARM處理器在高性能、低代碼規(guī)模、低功耗和小硅片尺寸方面取得了良好的平衡。

ARM公司開(kāi)發(fā)了很多系列的ARM處理器，目前最新的系列是ARM11。然而應(yīng)用較多的是ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10E系列、SecurCore系列和Intel的StrongARM、XScale系列。ARM處理器的選擇范圍非常寬廣，同內(nèi)核可以選擇任意一家廠商的芯片。

ARM處理器的優(yōu)點(diǎn)包括以下幾方面：●ARM處理器本身是位設(shè)計(jì)，但也配備16位指令集。●一般來(lái)講存儲(chǔ)器比等價(jià)位代碼節(jié)省達(dá)30～40%，依然保留了32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢(shì)?！馎RM的Jazelle技術(shù)使Java加速，得到比基于軟件的Java虛擬機(jī)(JVM)高得多的性能，和同等的非Java加速核相比功耗降低了80%。●CPU功能上增加DSP指令集，提供增強(qiáng)的16位和32位算術(shù)運(yùn)算能力，提高了性能和靈活性。●ARM內(nèi)核最初是為手持通信設(shè)備設(shè)計(jì)的，所以它的功耗非常低。1.2.2ARM處理器的應(yīng)用領(lǐng)域到目前為止，ARM微處理器及其技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到了各個(gè)領(lǐng)域，成為嵌入式系統(tǒng)微處理器家族中極其重要的一員。其主要應(yīng)用于：●工業(yè)控制領(lǐng)域：作為32位的RISC架構(gòu)，基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場(chǎng)的大部分市場(chǎng)份額，同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展，ARM微控制器的低功耗、高性價(jià)比，向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)?！駸o(wú)線通信領(lǐng)域：目前已有超過(guò)85%的無(wú)線通信設(shè)備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固?！窬W(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，ARM在語(yǔ)音及視頻處理上進(jìn)行了優(yōu)化，并獲得了廣泛支持，也對(duì)DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)?！裣M(fèi)類電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)中得到了廣泛采用?！?/p>

成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機(jī)和打印機(jī)中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機(jī)中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。除此以外，ARM微處理器及其技術(shù)