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《中國傳統(tǒng)養(yǎng)生文化》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第1章嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)主要內(nèi)容1324嵌入式系統(tǒng)概念嵌入式處理器嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的內(nèi)核5嵌入式技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢1.1.1嵌入式系統(tǒng)的定義一般定義以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟硬件可裁剪,應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗和應(yīng)用環(huán)境有特殊要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。是將應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)硬件集成在一起的系統(tǒng)(技術(shù)角度)嵌入式系統(tǒng)是設(shè)計(jì)完成復(fù)雜功能的硬件和軟件,并使其緊密耦合在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。(系統(tǒng)角度)術(shù)語嵌入式反映了這些系統(tǒng)通常是更大系統(tǒng)(被稱之為嵌入的系統(tǒng))的一個(gè)完整子系統(tǒng)。嵌
2、入式的系統(tǒng)可以包含多個(gè)嵌入式系統(tǒng)。廣義定義任何一個(gè)非計(jì)算機(jī)的計(jì)算系統(tǒng)IEE定義嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作的機(jī)器、設(shè)備或裝置”(原文為devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants)。通常執(zhí)行特定功能嵌入式系統(tǒng)的核心----嵌入式微處理器嚴(yán)格的時(shí)序和穩(wěn)定性要求全自動(dòng)操作循環(huán)1.1.2嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)通常由嵌入式處理器、外圍設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件等幾大部分組成。嵌入式系
3、統(tǒng)組成嵌入式系統(tǒng)硬件組成嵌入式處理器嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心部件。嵌入式處理器與通用處理器的最大不同點(diǎn)在于嵌入式處理器大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中。它通常把通用計(jì)算機(jī)中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部,從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化,并具有高效率、高可靠性等特征。大的硬件廠商會(huì)推出自己的嵌入式處理器,因而現(xiàn)今市面上有1000多種嵌入式處理器芯片,其中使用最為廣泛的有ARM,MIPS,PowerPC,MC68000等。外圍設(shè)備外圍設(shè)備是指在一個(gè)嵌入式系統(tǒng)中,除了嵌入式處理器以外的完成存儲(chǔ)、
4、通信、調(diào)試、顯示等輔助功能的其他部件。根據(jù)外圍設(shè)備的功能可分為以下3類:存儲(chǔ)器:靜態(tài)易失型存儲(chǔ)器(RAM,SRAM)、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(DRAM)和非易失型存儲(chǔ)器(Flash)。其中,F(xiàn)lash以可擦寫次數(shù)多、存儲(chǔ)速度快、容量大及價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)在嵌入式領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。接口:應(yīng)用最為廣泛的包括并口、RS-232串口、IrDA紅外接口、SPI串行外圍設(shè)備接口、I2C(InterIC)總線接口、USB通用串行總線接口、Ethernet網(wǎng)口等。人機(jī)交互:LCD、鍵盤和觸摸屏等人機(jī)交互設(shè)備。嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式操作系
5、統(tǒng)是用來管理存儲(chǔ)器分配、中斷處理、任務(wù)間通信和定時(shí)器響應(yīng),以及提供多任務(wù)處理等的軟件模塊集合。嵌入式操作系統(tǒng)常常有實(shí)時(shí)要求,所以嵌入式操作系統(tǒng)往往又是“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”。應(yīng)用軟件嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用軟件是針對(duì)特定的實(shí)際專業(yè)領(lǐng)域的,基于相應(yīng)的嵌入式硬件平臺(tái),并能完成用戶預(yù)期任務(wù)的計(jì)算機(jī)軟件。嵌入式軟件的特點(diǎn)如下:(1)軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)。(2)軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性。(3)系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是基本要求。(4)多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成為嵌入式應(yīng)用軟件的必需。1.1.3嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)軟硬件一體化,集計(jì)算機(jī)技術(shù)、微
6、電子技術(shù)、行業(yè)技術(shù)為一體;需要操作系統(tǒng)支持,代碼小、執(zhí)行速度快;專用緊湊,用途固定,成本敏感;可靠性要求高;多樣性,應(yīng)用廣泛、種類繁多。1.1.4嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通信設(shè)備移動(dòng)存貯工控設(shè)備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備消費(fèi)電子軍事國防電子商務(wù)工業(yè)控制1.1.5實(shí)時(shí)系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)(RealTimeSystem)是指產(chǎn)生系統(tǒng)輸出的時(shí)間對(duì)系統(tǒng)至關(guān)重要的系統(tǒng)。從輸入到輸出的滯后時(shí)間必須足夠小到一個(gè)可以接受的時(shí)限內(nèi)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常具備以下重要的特性:1.實(shí)時(shí)性2.并行性3.多路性4.獨(dú)立性5.
7、可預(yù)測性6.可靠性概念特性實(shí)時(shí)系統(tǒng)中主要通過3個(gè)指標(biāo)來衡量系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,即:響應(yīng)時(shí)間(ResponseTime):指計(jì)算機(jī)從識(shí)別一個(gè)外部事件到做出響應(yīng)的時(shí)間。生存時(shí)間(SurvivalTime):指數(shù)據(jù)的有效等待時(shí)間,在這段時(shí)間里數(shù)據(jù)是有效的。吞吐量(Throughput):指在一段給定時(shí)間內(nèi),系統(tǒng)可以處理事件的總數(shù)。吞吐量通常比平均響應(yīng)時(shí)間的倒數(shù)小一點(diǎn)。衡量實(shí)時(shí)性的指標(biāo)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的分類根據(jù)響應(yīng)時(shí)間可分為3種類型:1.強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)2.弱實(shí)時(shí)系統(tǒng)3.一般實(shí)時(shí)系統(tǒng)根據(jù)確定性可分為2種類型:1.硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)2.軟實(shí)時(shí)
8、系統(tǒng)主要內(nèi)容1324嵌入式系統(tǒng)概念嵌入式處理器嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的內(nèi)核5嵌入式技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢一、嵌入式處理器分類嵌入式微處理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)DSP處理器(DigitalSignalProcessor,DSP)片上系統(tǒng)(SystemOnChip,SOC)嵌入式微處理器嵌入式微處理器是由通用計(jì)算機(jī)中的CPU演變