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嵌入式系统论文1_01 论ARM嵌入式系统及其信息产业化发展
摘要:当今信息时代,嵌入式系统的应用无处不在,而ARM嵌入式系统应用市场份额约占75%。从嵌入式系统的基本概念入手,分别从ARM的定义、ARM微处理器、ARM开发工具及调试方法来介绍ARM嵌入式系统基础知识。接着,讨论了ARM嵌入式系统的实时性要求,介绍了目前市场上的实时多任务操作系统(RTOS)。最后,概括了ARM技术的应用领域及其产业化发展,并预测ARM技术发展的前景。
1 引言
随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展,嵌入式系统的应用无处不在。
ARM是目前公认的业界领先的32位嵌入式RISC(精简指令计算机)微处理器。ARM技术日益成熟和不断发展,正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
本文从实际出发,首先介绍嵌入式系统的基本概念,随之重点阐述了由ARM微处理器构成的嵌入式系统(简称ARM嵌入式系统)的基础知识,最后分析了ARM技术的产业化发展过程及发展趋势。
2 嵌入式系统
嵌入式系统的概念
嵌入式系统的英文叫做Embedded System,是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统,但又跟通用计算机系统不同。嵌入式系统的定义是:“嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可剪裁,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。”嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器,但是功能比通用计算机专门化,具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。
嵌入式系统的架构
嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统,自底向上包含有3个部分,如图1所示。

(1)硬件环境:是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台,硬件平台包括嵌入式处理器和外围设备。嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。
(2)嵌入式操作系统:完成嵌入式应用的任务调度和控制等核心功能。具有内核较精简、可配置、与高层应用紧密关联等特点。嵌入式操作系统具有相对不变性。
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(3)嵌入式应用程序:运行于操作系统之上,利用操作系统提供的机制完成特定功能的嵌入式应用。不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序。
3 ARM嵌入式系统
什么是ARM
ARM是Advanced RISC Machines的缩写,是微处理器行业的一家知名企业,该企业设计了大量廉价、高性能、低功耗的RISC处理器、相关技术及软件。
ARM技术有很好的性能和功效,其合作伙伴包括世界许多顶级的半导体公司。目前,共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、PHILIPS和国家半导体这样的大公司。可以说,ARM不仅仅代表一个公司,代表了一类微处理器,代表了一种技术,还代表了一种新型的产业发展模式。
ARM处理器核系列及应用
ARM公司开发了一系列ARM处理器核。目前最新的系列已经是ARM11了。ARM6及更早的系列已经罕见了,ARM7以后的核也不是都获得广泛应用。目前应用最多的是ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10系列、Secur