中科大软院嵌入式期末总结.docVIP

复习提纲：（C语言翻译汇编） 概述 1. 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 国内普遍认同的嵌入式系统定义为： 以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、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。 2.嵌入式系统的几个重要特征（简述5特征） (1) 嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业 从某种意义上来说,通用计算机行业的技术是垄断的。 嵌入式系统则不同,它是一个分散的工业,充满了竞争、机遇与创新,没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断全部市场。 （2）操作系统内核小 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。 （3）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。 即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。 同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。 （4）系统精简 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。 （5）高实时性OS 这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。 6）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。 为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（Real－Time Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。 嵌入式系统开发需要开发工具和环境 由于其本身不具备自主开发能力，即使设计完成以后，用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行开发。 这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。 开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。 嵌入式系统运行环境差异很大： 嵌入式系统比通用PC系统资源少得多： 一般的嵌入式系统具有低功耗、体积小、集成度高、成本低等特点： 建立完整的嵌入式系统的系统测试和可靠性评估体系，保证嵌入式系统高效、可靠、稳定工作： 具有较长的生命周期 嵌入式系统的组成（最后的图，有印象） 嵌入式硬件系统 嵌入式处理器 各种类型存储器 模拟电路及电源 接口控制器及接插件 嵌入式软件系统 实时操作系统（RTOS） 板级支持包（BSP） 设备驱动（Device Driver） 协议栈（Protocol Stack） 应用程序（Application） 4.嵌入式系统的实时性 二、嵌入式系统设计方法、过程（2.3ppt） 1.交叉开发环境、 先在通用PC机上编程，然后通过交叉编译链接，将程序做成目标平台上可以运行的二进制代码格式。最后将程序下载到目标平台上的特定位置由目标板上启动代码运行这段二进制代码。 　　交叉开发：在一台通用计算机上进行软件的编辑编译，然后下载到嵌入式设备中运行调试的开发方式。 开发计算机一般称宿 主机，嵌入式设备称为目标机，在宿主机上编译好的程序，下载到目标机上运行。 　　交叉开发环境一般由运行于宿主机上的交叉开发软件、宿主机到目标机的调试通道组成。 如基于ARM9、μCOS的嵌入式系统开发，需要安装交叉编译工具ADS 。 基于VxWorks的开发环境：Tornado 几种常用的调试方法、 指令集模拟器 一种利用PC机端的仿真开发软件模拟调试的方法。 如：Skyeye 清华大学陈渝主持的自由软件项目, ARM公司的ARMulator模拟器 驻留监控软件 驻留监控程序运行在目标板上，PC机端调试软件可通过并口、串口、 网口与之交互，以完成程序执行、存储器及寄存器读写、断点设置等任务 ARM公司的Angel是长驻在目标机Flash中的监控程序 JTAG仿真器(基于JTAG的ICD(In-Circuit Debugger)) 通过ARM芯片的JTAG边界扫描口与ARM核进行通信，不占用目 标板的资源，是目前使用最广泛的调试手段 在线仿真器ICE(In-Circuit Emulator) 使用仿真头代替目标板上的CPU，可以完全仿真ARM芯片的行为。但结构较复杂，价格昂贵，通常用于ARM硬件开发中 （ARM-