《嵌入式系统》课件1-嵌入式系统概况.ppt

典型嵌入式微处理器介绍 MIPS处理器 PowerPC处理器 Sparc处理器 ARM处理器 Atom凌动处理器 * 包括 ： 操作系统、应用软件、驱动层软件。 (1)操作系统功能简介 操作系统层包含嵌入式内核、嵌入式TCP/IP网络系统、嵌入式文件系统、嵌入式GUI系统和电源管理等部分。其中嵌入式内核是基础和必备的部分，其他部分要根据嵌入式系统的需要来确定。 作为嵌入式系统软硬件资源的管理者，负责系统软硬件资源的调度与分配，保证系统资源被有效合理使用。嵌入式操作系统掩盖了底层硬件的复杂性，提高了软件的开发效率和可维护性。 嵌入式系统的软件系统 嵌入式 操作系统 非实时 操作系统 实时 操作系统 硬实时 操作系统 软实时 操作系统 (1) 嵌入式操作系统 * （2）应用程序 应用层软件主要是由多个相对独立的应用任务组成，每个应用任务完成特定的工作，如I/O任务、计算的任务和通信的任务等，一般由操作系统调度各个任务。应用层要针对不同的应用而编写的程序。 * （3）驱动层软件 使用任何外设都需要有驱动程序的支持，驱动程序不仅要实现设备的基本功能函数，如初始化、中断响应、发送、接收等，而且还要提供完备的错误处理函数。中间层为上层软件提供了设备的操作接口。上层程序只需调用驱动程序提供的接口，而不用理会设备具体的内部操作。 驱动层软件（中间层）将系统软件与底层硬件部分进行了隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。具体包括硬件抽象层HAL和板级支持包BSP。 典型嵌入式操作系统 μC/OS-II 嵌入式操作系统内核 VxWorks嵌入式实时操作系统 WinCE操作系统 Linux操作系统 Symbian操作系统 android操作系统 iPhone OS操作系统 WebOS操作系统 MeeGo操作系统 嵌入式系统设计开发不同于桌面系统，它不仅受制于功能而且还受制于具体的应用环境，所以嵌入式系统的设计具有一些特殊的要求： 1）接口方便、操作容易 2）稳定可靠、维护简便 3）功耗管理、降低成本 4）功能实用、便于升级 5）并发处理、及时响应 嵌入式系统开发 嵌入式系统设计开发要素 嵌入式系统可靠性 嵌入式系统低功耗 1.嵌入式系统可靠性 简化的方案 避免片面追求高性能指标和过多的功能 软硬件功能的合理划分 抗干扰技术和容错技术的设计 为此要注意你的软件和硬件的设计有关原则，充分使用各种技术手段。 2 . 嵌入式系统低功耗 嵌入式系统核心硬件的单片化 嵌入式系统核心硬件电源电压允许在较宽范围内波动。 电池低电压供电 嵌入式系统开发的特点 1) 嵌入式系统是面向具体应用的产品 嵌入式系统可以是面向某一个领域、某一行业、某一个用户的具体产品，不具有通用性，不能独立发展。 对功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力等有严格要求。 嵌入式系统软件、硬件（处理器、系统等）生命周期都比较长，有继承性。 2) 嵌入式软件特征 具有实时性，高质量、高可靠，程序固化。 3)需要软硬件开发工具和系统软件 硬件工具：计算机、开发板、信号发生器、示波器等 软件工具：编辑、编译、调试软件等 系统软件：OS、数据库等 4) 需要应用专家参与开发 嵌入式系统一般不是一个独立的应用产品，是某种产品的一部分，所有需要相应方面的应用专家参与。 5) 嵌入式系统分散而不可垄断 通用计算机行业被微软和因特尔垄断（软件和硬件） 嵌入式系统领域的芯片、操作系统、软件，充满了竞争、发展和机遇，呈现一种百花齐放的景象。 6) 需要软硬件综合开发，二者密切相关。 任何一个嵌入式产品都是软件和硬件的结合体 一旦嵌入式产品研发完成，软件就固化在硬件环境中，嵌入式软件是针对相应的嵌入式硬件开发的，是专用的。 嵌入式系统的这一特点，决定了嵌入式应用开发方法不同于传统的软件工程方法。 嵌入式技术的发展 发展阶段： 以单片机为核心 嵌入式中央处理器+简单操作系统 嵌入式中央处理器+嵌入式操作系统 强大网络操作功能，SOPC系统 * 嵌入式技术的发展 1）发展方向 经济性： 计算机要很便宜，让更多的人能买得起； 小型化： 携带方便； 可靠性，稳定性： 能够在一般环境条件下或者是苛刻的环境条件下运行； 高速度，实时性： 能够迅速地完成数据计算或数据传输； 智能性、知识推理、模糊查询、识别、感知运动 实