嵌入式软件设计.doc

引言
嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式操作系统是支持嵌入式系统应用的操作系统软件,它是嵌入式系统极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。与通用操作系统相比较,嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。嵌入式操作系统的出现,大大提高了嵌入式系统开发的效率,在嵌入式操作系统之上开发嵌入系统将减少系统开发的工作量,增强嵌入式应用软件的可移植性,使嵌入式系统的开发方法更具科学性。近年来,随着电子技术的不断进步,嵌入式系统开发己成为热点。
Windows CE最大的好处在于界面的通用性,用户容易接收;同时,可以将Windows通用操作系统下的应用程序移植到嵌入式应用系统中。关于Windows CE的研究文献有许多,但是缺少从构建平台到网络应用的系统分析,本文从网络应用出发,深入研究Windows CE下如何实现TCP/IP协议,这对嵌入式网络应用很有意义。
1 基于Windows CE的嵌入式系统的结构
要进行嵌入式系统的应用开发,必须先建立一个开发平台。一个基于Windows CE 的平台由Windows CE 操作系统核组件、OEM 适配层(OEM Adaptation Layer ,OAL) 和设备驱动程序以及组成系统的硬件设备组成,图为基于Windows CE平台的层次结构。
从图中可以看出,一个基于Windows CE 的嵌入式系统可分为四个层次,从底层到上层分别是硬件层、OEM层、操作系统层和应用程序层。
图基于Windows CE的目标平台及其组件
2嵌入式BSP介绍分析
对于嵌入式操作系统而言,将核心功能与具体的硬件平台尽可能区分开,这是实现系统可移植性、尽快构建于各种平台上的根本,因此嵌入式操作系统把和硬件相关的所有程序设计成一个软件层,这个软件层就是板级支持包BSP(Board Support Package)。创建自己平台的BSP也是实现整个系统的关键。
在嵌入式领域,对BSP大致有三种不同的理解,它们分别代表了BSP功能的三个方面,或者说系统开发的三个层次:
(1)操作系统的驱动程序:BSP为操作系统提供了面向开发板上各种设备的统一接口,使得操作系统得到一定程度的硬件独立性。
(2)驱动程序:对于认为BSP就是驱动程序的人来说,他们通常接触的是嵌入式系统提供商提供的某种应用方案的应用系统(Tool solution)。在这种开发系统中,因为开发人员没有必要自己去开发驱动程序,只需验证驱动程序在自己系统是否正确运行即可,所以他们认为BSP就是所有驱动程序。
(3)硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HIAL):对于开发嵌入式操作系统的工程师而言,倾向于将BSP看成是对硬件平台的抽象层和处理器的驱动。3BSP结构及组成
BSP是一种构建于硬件平台之上,服务于操作系统核心的软件层,被包括在很多C语言以及汇编语言文件中,功能从大体上可以分为硬件、软件初始化、内核映像的下载和设备驱动
。

Windows CE BSP结构图