嵌入式系统及开发应用.ppt

嵌入式系统及开发应用
——ARM与C/OS-Ⅱ
授课: 吴桂初
温州大学(筹)物理与电子信息学院
第一章绪论
内容
讲课学时
实验学时
--嵌入式系统开发基础
2

4
3

8
3

8
6

12
3

18
3

2

合计
54
18
1、课时安排
2、需要的预备知识
(1)单片机原理或微机原理(2)C语言程序设计(3)操作系统
3、教材和参考书
1、田泽编著, 《嵌入式系统开发与应用教程》北京航空航天大学出版社。
2、任哲编著. 嵌入式实时操作系统uC/OS-II原理及应用. 北航大学出版社。
3、田泽编著, 《嵌入式系统开发与应用实验教程》(第2版)北航大学出版社
4、周立功等编著,ARM微控制器基础与实战,北京航空航天大学出版社。
5、杜春雷. ARM体系结构与编程. 清华大学出版社。
6、Jean (美), 邵贝贝译. μC/OS-Ⅱ——源码公开的实时嵌入
式操作系统. 中国电力出版社。
简介:是目前学****嵌入式操作系统最好的入门教材,书中对一个完整的嵌入式实时内核——μC/OS-Ⅱ进行了剖析,详细讲述了实时内核的设计和创建方法,以及多任务实时系统的原理和编程思想。
嵌入式系统的基本概念
从使用角度,计算机可分为两类:
一类是独立使用的计算机系统,如个人计算机、工作站等;
手持的MP3
PC机,
通用计算机
1、什么是嵌入式系统?
一类是嵌入式计算机系统,它是作为其他系统的组成部分使用的。
(1)根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义:
devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants(嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”)。
可以看出此定义是从应用上考虑的,嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机电等附属装置。
(2)一般定义(国内定义)
“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”
2、几种定义
3、嵌入式系统的组成
一般有以下四个部分组成
嵌入式微处理器
外围硬件设备
硬件
软件
实现对其它设备的控制、监视、管理等功能
嵌入式操作系统
应用程序
嵌入式系统是嵌入到对象体系内部的专用计算机系统
4、嵌入式系统的分类
按表现形式分:(硬件范畴)
芯片级嵌入(含程序或算法的处理器)
模块级嵌入(系统中的某个核心模块)
系统级嵌入SOC(System on a chip)
按实时性要求分:(软件范畴)
非实时系统(PDA,Personal Digital Assistant ***數字助理)
软实时系统(消费类产品)
硬实时系统(导引头等工业和军工系统)
5、嵌入式系统的几个重要特征
(1)系统内核小
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
比如ENEA公司的OSE分布式系统,内核只有5K,而Windows的内核则要大得多。
(2)专用性强
嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植。
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。
(4)高实时性OS
是嵌入式软件的基本要求,软件固态存储,以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。
(5)嵌入式软件开发走向标准化
嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。
(3)系统精简
6、嵌入式系统的发展
嵌入式系统已经有了近30年的发展历史,它是硬件和软件交替发展的双螺旋式发展。
嵌入式处理器
1971年,单片机是Intel公司的4044,
同时期,Motorola:68HC05,Zilog公司:Z80系列,均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定 时 器。
80年代初,Intel8048,8051。
90年代,ARM7TDMI 处理器,32位