文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 嵌入式系统开发大作业

嵌入式系统开发大作业

《嵌入式系统开发》大作业题目:嵌入式系统发展前景

班级:

姓名:

学号:

2014年11月24日

前言

在电子计算机发展的初期,计算机一直是“供养”在特殊机房中的大型、昂贵的专用设备,主要是实现一些特殊的数值计算.随着计算机的发展,微处理器表现出的智能化水平引起了设备制造、机电控制等专业人士的兴趣,他们将微处理器嵌入到一个控制对象的体系中,实现对象体系的智能化控制.这一应用极大地提高了系统的可控性和智能化.为了区别于原有使用在PC领域的计算机,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机.因此,嵌入式计算机诞生于微处理器发展时代.早期嵌入式计算机是将一个计算机嵌入到一个具体应用的控制对象的体系中去,这是嵌入式系统发展的起点,也标志着计算机进入了通用计算机与嵌入式计算机两大分支并行发展的时代,从而导致20世纪末计算机应用的高速发展,并由此引发了计算机分类方式的变化.

一、嵌入式简介

嵌人式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。嵌人式系统与通用计算机系统的本质区别在于系统应用不同,嵌人式系统是将一个计算机系统嵌人到对象系统中。这个对象可能是庞大的机器,也可能是小巧的手持设备,用户并不关心这个计算机系统的存在。

嵌人式系统一般包含嵌人式微处理器、外围硬件设备、嵌人式操作系统和应用程序四个部分。嵌人式领域已经有丰富的软硬件资源可以选择,涵盖了通信、网络、工业控制、消费电子、汽车电子等各种行业。

工具.

二、嵌入式系统的分类

2.1 从硬件范畴按表现形式分类

以核心部件来划分:

(1)嵌入式微处理器:Am186/88,MIPS,ARM,Power PC,68000,SC-400,386EX 等;

(2)嵌入式微控控制器主要有8051,P51XA,MCS-251,MCS-96/196/296,C166/167,683000和ARM系列等;

(3)嵌入式DSP处理器:代表性的产品主要是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列;

(4)嵌入式片上系统:分为通用和专用两类,通用系列包括Infineon的TriCore,Motorola的M-Core等.专用的片上系统一般用于某个或者某类系统中,不为一般用户所知.

2.2 从软件范畴按实时性要求分类

(1)非实时系统:如PDA,手机等;

(2)软实时系统:如消费类产品等;

(3)硬实时系统:如工业和军工系统产品.

三、嵌入式操作系统

在嵌人式软件中,操作系统具有极其重要的意义,这一点与PC是相同的,尤其是嵌人式系统一般将所有软件(操作系统和应用软件)整体设计并一次性安装,因此嵌人式操作系统的地位较之于PC其实更加重要和突出。如果说嵌人式系统的核心是软件,那么嵌人式软件的核心就是操作系统。

据调查,目前全世界的嵌人式操作系统已经有200多种。从20世纪80年代

开始,出现了一些商用嵌人式操作系统,它们大部分都是为专有系统而开发的。随着嵌人式领域的发展,各种各样嵌人式操作系统相继问世。有许多商业的嵌人式操作系统,也有大量开放源码的嵌人式操作系统。

20世纪80年代,商业化的嵌入式操作系统开始得到蓬勃发展。目前国内外已有几十种商业操作系统可供选择,

如 VxWorks、pSOS、Palm OS、Neculeus、Windows

CE 和“女娲Hopen”等。操作系统

Cellvic掌上电脑韩国

ChorusOS电信美国

C m x消费电子、汽车、医疗设备、通讯、航空、工控美国

E C o s信息电器(家电、通讯)美国

Embedix消费电子、电信、工控、信息家电、运输、零售美国

Epoc无线信息设备美国

Hopen消费电子、信息家电、导航系统中国

Inferno网络设备、信息家电、工控、汽车、军事、航空美国

LynxOS电信、航空、防御系统美国

Nucleus消费电子、网络设备、无线、导航、办公设备控制、医疗设备美国

O S 9消费电子、信息电器、汽车多媒体系统美国

Palm OS掌上电脑

Penbex掌上电脑台湾

p S O S消费电子、工控、网络设备、航空、防御系统、汽车、交通、医疗设备美国

Q n x消费电子、电信、汽车、医疗设备加拿大

Supertask机顶盒美国

VxWorks消费电子、工控、网络设备、航空、防御系统、汽车、交通医疗设备美国

WinCE消费电子美国

Information Technology & Application信息技术与应用

Information Technology & Standardization信息技术与标准化

在所有的操作系统中,著名的嵌人式操作系统有:C/OS, VxWorks} Neculeus} Linux和WindowsCE等。

Linux是一个发展最快、应用最为广泛的操作系统。Linux本身的种种特性使其成为嵌人式随着嵌人式Linux的成熟,提供更小的尺寸和更多类型的处理器支持,并从早期的试用阶段迈进到嵌人式的主流,它抓住了电子消费类设备的开发者们的想象力。

在一般家用个人计算机市场上,由于微软窗口系统占有极大优势,Linux很难突破封锁获得进展,但其稳定优异的性能,使得Linux目前已成为全球第二大服务器操作系统。根据IDC统计,全球超过13%的服务器采用Linux系统,仅落后窗口各类型操作系统27个百分点,尤其在某些需要大量数学运算的超级计算机、网络服务器、以及区域型网络的重要连结点上,Linux十分获得青睐,连军事单位与情报单位都相当欣赏。

预计在服务器市场上,Linux在未来几年内将以每年89省消费率偏低的成因及对策分析报告指出,改善需求结构是解决制约经济结构性问题的重点,要牢牢把握扩大内需这一战略基点,加快建立扩大消费需求长效机制,释放居民消费潜力,使经济发展更多依靠内需特别是消费需求拉动。2000年以来,随着经济的增长,河北省消费需求规模的不断扩大,居民消费水平大幅度提高,但消费率却持续走低,消费需求对经济增长的贡献作用减弱。为此,本文通过梳理总结全省不同时期消费的特点,分析研究了影响消费率低下的深层原因,并提出提高消费率的建议。

二、嵌入式发展现状

在今天IT产业的微电子技术、通讯技术、计算机技术和互联网技术迅猛发展和高度融合的时期,软件、尤其是嵌人式系统软件越发彰显出其重要的地位和作用,中国嵌人式系统市场处于快速增长时期,政府已充分认识到它的重要作用,并在政策、资金等方面给予了大力支持。2004年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》,把嵌人式软件产业作为国家发展的一个重要领域,这使得嵌人式系统在我们的日常生活中也形成了越来越广泛的应用领域。

中国嵌人式系统的主要客户分布在电信、医疗、汽车、安全和消费类等行业。来自2010-2011年度的行业调查数据显示,目前嵌人式产品应用最多的三大领域

是“消费电子、通信设备、工业控制”,所占比例分别是26%} 17%和13%,三大领域所占比例之和接近60%。伴随移动互联网产业的发展,智能手机作为嵌人式技术应用中最大的消费电子领域的典型产品,更是得到了快速3E以苹果IOS和谷歌Android为代表的操们高点,嵌人式操作系统和相关软件已经万产业提升价值和核心竞争力的关键技术。

最近几年来,中国的嵌人式软件发展速度一直高于中国软件产业的发展速度和全球嵌人式软件的发展速度,在中国软件产业和全球嵌人式软件产业中所占的比重越来越大。目前,中国嵌人式软件产业在整个软件产业中的比重已经超过了三分之一强。2009年的统计数据,嵌人式软件是中国整个软件业收人的17.6 %,占软件出口的2/3以上,在中国前10家最大的软件企业中,有5家是嵌人式软件企业。

四、嵌入式发展前景

信息数字时代的到来,使嵌人式系统获得了巨大的发展契机,嵌入式系统的应用正在从狭窄的应用范围、单一的应用对象以及简单的功能,向着未来社会需要的应用需求进行转变.社会对嵌入式系统的需求正在慢慢扩大,特别是近几年随着互联网的发展,对信息家电的需求越来越明显.嵌入式系统在信息家电与此同时,随着物联网成为国家发展战略,其受重视的程度不言而喻.

嵌入式系统发展前景日益普及的家用电器体现了互联网时代嵌入式产品,为嵌入式市场展现了美好前景,带来了新的生命;也对嵌入式系统、软件技术带来新的挑战。包括:支持迅速增长的功能密度、快捷的网络联接、小巧的移动应用和多媒体信息处理,因此也带来了更加激烈的市场竞争。170百忽打匡砚滋召盔臼技术应.

4.1 嵌入式软件开发需要完备的开发工具和操作系统支持,随着网络技术的成熟,网上提供的信息量也越来越大、应用项目像电话、手机、电冰箱等嵌入式设备的功能多样化。为满足功能的多样化,专业人士采用更强大的嵌入式处理器来增强处理能力;同时还应用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能,简化应用程序、确保软件质量和开发周期。

4.2随着嵌入式实时操作系统的国际商品化,已有windRiver、MICr0S0ft、等产品进入我国市场。自主开发的嵌入式系统软件产品如科银公司的嵌入式软件开发平台Dehasystem,它不仅包括嵌入式实时操作系统,而且还包括交叉开发工具套件、测试工具、应用组件等。

4.3近联网的逐渐普及和迅速发展。嵌入式系统要求配备标准的或多种网络通信接口。为应对外部联网要求,嵌入设备必需配有通信接口,由于家用电器相互关联(如防盗、影视和信息终端交换)及协调工作等要求,新一代嵌入式设备还需

具备多种实用或通信接口,也提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。

4.4嵌入式产品设计降低处理器的性能,限制内存容量和复用接口芯片。支持电子设备向小尺水微功耗和低成本方向发展。为满足这种特性,并相应提高了嵌入式软件设计技术要求。选用最佳的编程模型和不断改进算法,优化编译器性能。因此;既要软件人员经验丰富,同时需要先进嵌入式软件技术。

4.5嵌入式设备受众多家庭和人们喜爱,原因是它们与使用者之间具有亲和力,能提供丰富多样的人机交互界面,如信息终端交互要求以夜景或电子屏幕为中心的多媒体界面。手写文字输入、语音拨号、彩色图形、图像已取得初步成效。

4.6嵌入式系统的两种应用模式因嵌入式系统具有多学科交叉的应用特点,则需要计算机领域人员年入其结构体系、软件技术、工程应用的研究。所以了解对象系统的控制要求,实现系统控制就应具备该领域的专业知识。从嵌入式系统发展的历史,以及嵌入式应用的多样性,足以了解到嵌入式系统形成的两种应用模式。

4.7现存的两种应用模式从微型机出现到独立发展的单片机时代,嵌入式系统从原器件状态进入到电子技术领域,从电子技术应用为主体,到电子系统的智能化计算机专业人员没有真正进入单片机应用领域。所以电子技术应用专业人员以习惯性的电子技术应用,进入到单片机的应用开发。这种应用模式具有:软、硬件的低层性和随意性,缺少计算机工程设计方法。尽管在单片机时代,计算机专业出现嵌入式系统领域,随着后微型机时代的到来,网络、通信技术迅速发展;嵌入式系统软、硬件技术有了迅猛发展,为计算机专业人员进入嵌入式系统应用另辟了新的空间,使得嵌入式系统应用模式带有计算机工程应用的特点,即嵌入式系统软、硬件平台,以网络、通信为主的非嵌入蒯氏层次应用。

五、结束语

嵌入式系统经历了近20年的发展,已经从普遍的低端应用进入到一个高、低端并行发展,并且不断提升低端应用技术水平的时代.未来嵌入式必将推进全球经济社会高速的发展,实现人类发展史上的重大你个大突破。科学在发展,人类在进步,随着一代又一代IT精英们的不懈努力,未来嵌入式系统一定会是更加方便人们的工作、学习、生活的好伴侣。

参考文献:

[1] 田泽.嵌入式系统开发与应用教程[M] 北京航空航天大学社,2005.5-9.

[2] 周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M]. 北京航空航天大学出社,2005.1.

[3] 马忠梅,李善平.ARM&Linux嵌入式系统教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.3.

[4]石家庄职业技术学院学报2006年第4期.

[5]连丰,宋铁成,叶芝慧.嵌入式系统及其开发应用M[].北京:电子工业

出版社.

嵌入式系统设计大作业

嵌入式系统设计大作业 学号:14020520009 姓名:罗翔 1、叙述JTAG接口在嵌入式开发中的作用。 答: (1)用于烧写FLASH 烧写FLASH的软件有很多种包括jatg.exe fluted flashpgm等等,但是所有这些软件都是通过jtag接口来烧写flash的,由于pc机上是没有jtag接口的,所以利用并口来传递信息给目标板的jtag接口。所以就需要并口转jtag接口的电路。 (2)用于调试程序 同时应该注意到jtag接口还可以用来调试程序。而调试程序(如ARM开发组件中的AXD)为了通过jtag接口去调试目标板上的程序,同样是使用pc的并口转jtag接口来实现与目标板的通信。这样,并口转jtag接口的电路就有了两种作用。 (3)仿真器 根据(1)和(2)的总结,并口转jtag接口的电路是两种应用的关键,而这种电路在嵌入式开发中就叫仿真器。并口转jtag接口的电路有很多种,有简单有复杂的,常见的仿真器有Wigger,EasyJTAG,Multi-ICE等。这些所谓的仿真器的内部电路都是并口转jtag接口,区别只是电路不同或使用的技术不同而已。 2、叙述嵌入式平台的搭建过程,以linux为例。 答: 1) 一:建立宿主机开发环境 建立交叉编译的环境即在宿主机上安装与开发板相应的编译器及库函数,以便能够在宿主机上应用开发工具编译在目标板上运行的Linux引导程序,内核,文件系统和应用程序 交叉编译:在特殊的环境下,把嵌入式程序代码编译成不同的CPU所对应的机器代码。

开发时使用宿主机上的交叉编译,汇编及链接工具形成可执行的二进制代码(该代码只能在开发板上执行),然后下载到开发板上运行 2) 下载和安装arm-Linux-gcc编译工具链下载最新的arm-Linux-gcc并解压至当前目录下 在系统配置文件profile中设置环境变量方法:直接在profile文件中加入搜索路径立即使新的环境变量生效:运行source命令,检查是否将路径加入到path,测试是否安装成功, 编译程序,测试交叉工具链 3) 配置超级终端minicom minicom是宿主机与目标板进行通信的终端:在宿主机Linux终端中输入:minicom-s或输入minicom然后按ctrl+A+O对超级终端minicom进行配置,再选择串口并配置串口,最后保存即可 4) 建立数据共享服务:NFS服务是Linux系统中经常使用的数据文件共享服务 5) 编译嵌入式系统内核:内核配置,建立依存关系,建立内核 6) 制作文件系统 3、给出现今有哪些用于嵌入式开发的芯片名称,他们分别是哪些公司的产品? 体系结构是什么? S3C2410X基于ARM的Sumsang; XscalePXA255/PXA270基于ARM的Intel; 摩托罗拉MC基于68k; Power 601基于Power PC; MIPS32Kc基于MIPS 4、现今较流行的嵌入式操作系统有哪些? 答: (1) VxWorks (2)wince (3)linux (4)android

嵌入式软件开发流程图

嵌入式软件开发流程 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响,嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分,其总体流程图如图1.1所示。 图1.1 嵌入式系统开发流程图 在系统总体开发中,由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密,往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现,因此需要进行处理器选型,以更好地满足产品的需求。另外,对于有些硬件和软件都可以实现的功能,就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成本,但能大大提高产品的性能和可靠性。 再次,开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。比如,对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux,对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。

1.2 嵌入式软件开发概述 嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示,它同通用计算机软件开发一样,分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一,故没有分开画出。 由于在嵌入式软件开发的工具非常多,为了更好地帮助读者选择开发工具,下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。 嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分,比如在需求分析阶段,可以选择IBM的Rational Rose等软件,而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior(下面要介绍的ADS 的一个工具)等,在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时,不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具,比如Vxworks有集成开发环境Tornado,WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外,不同的处理器可能还有对应的开发工具,比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里,大多数软件都有比较高的使用费用,但也可以大大加快产品的开发进度,用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。 图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件 嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分,其中又可以分为编译和调试两部分,下面分别对这两部分进行讲解。 1.交叉编译 嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到,编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码,由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此,不同的CPU需要有相应的编译器,而交叉编译就如同翻译一样,把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是,编译器本身也是程序,也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。

大作业设计报告书(嵌入式系统原理与开发)

大作业设计报告书 题目:嵌入式系统原理与开发 院(系):物联网工程学院 专业: 班级: 姓名: 指导老师: 设计时间: 10-11 学年 2 学期 20XX年5月

目录 1.目的和要求 (3) 2.题目内容 (3) 3.设计原理 (4) 4.设计步骤 (5) 4.1 交通指示灯设计 (5) 4.2 S3C44B0X I/O 控制寄存器 (6) 4.3 红绿灯过渡代码: (8) 4.4 电源电路设计 (10) 4.5 系统复位电路设计 (11) 4.6 系统时钟电路设计 (11) 4.7 JTAG 接口电路设计 (12) 4.8串口电路设计 (12) 5.引脚分类图 (13) 6.参考文献 (13)

1.目的和要求 ARM技术是目前嵌入式应用产业中应用十分广泛的先进技术,课程开设的目的在于使学生在了解嵌入式系统基础理论的前提下能够掌握ARM处理器的汇编语言和c语言的程序设计方法,掌握S3C44B0X芯片的基本硬件结构特点和接口设计方法,同时熟悉ARM开发环境,学习ARM的硬件设计和软件编程的基本方法,为今后从事相关的应用与研究打下基础。通过大作业要达到如下目的: 一、掌握ARM的开发工具使用和软件设计方法。 二、掌握ARM处理器S3C44B0X的原理和GPIO接口设计原理。 三、掌握C语言与的ARM汇编语言的混合编程方法; 四、培养学生选用参考,查阅手册及文献资料的能力。培养独立思考,深入研 究,分析问题、解决问题的能力。 五、通过课程设计,培养学生严肃认真的工作作风。 2.题目内容 题目:交通指示灯系统设计 功能描述: 1.用S3C44B0X的GPIO设计相关电路; 2.设计相关的软件并注释; 3.实现十字路口2组红、黄、绿交通灯交替显示。 编程提示: 1.交通灯可用发光二极管代替; 2.电路可部分参照实验电路; 3.时间控制可以使用软件循环编程解决。

嵌入式底层软件开发方法

嵌入式底层软件开发方法 自从20世纪70年代单片机出现以来,嵌入式系统已获得了较为深入的研究, 提出了一些嵌入式软件的开发方法,但嵌入式系统仍处于发展阶段,嵌入式系统 已经显示出广阔的应用前景。 1.嵌入式系统的定义 嵌入式系统又称为嵌入式计算机系统,是指嵌入到对象体系中的专用计算机系统。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统,嵌入性、专用性与计算机系统 是嵌入式系统的三个基本要素。嵌入式系统通常被描述为:以应用为中心,以计 算机技术为基础,软硬件可剪裁,适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和 功耗有严格要求的专业计算机系统。 2.嵌入式系统的发展历程 嵌入式系统是在硬件和软件交替发展的支撑下逐渐趋于稳定和成熟的,它有着 悠久的历史。从20世纪70年代单片机的出现到现在各种嵌入式微处理器、微控制 器的大规模应用,嵌入式系统己经有了30多年的发展历史。纵观嵌入式技术的发展,大致经历了以下几个发展阶段。 (1)无操作系统阶段:主要是以功能简单的专用计算机或单片机为核心的可编 程控制器形式存在的系统,具有监测、伺服、设备指示等功能,一般没有操作系统 的支持,通过汇编语言编程对系统进行直接控制。主要特点是:系统结构和功能都 相对单一,处理效率较低,存储容量较小,几乎没有用户接口,比较适合于各类专 用领域。 (2)以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统:主要特点是出现 了高可靠、低功耗的嵌入式处理器,嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处 理器上,兼容性好;操作系统内核精小、效率高,并且具有高度的模块化和扩展性;片上系统(System On Chip,SOC)使得嵌入系统越来越小,具有大量的应用程序接口,开发应用程序简单,应用软件丰富。 3.嵌入式系统的构成及其特点 1)嵌入式系统的组成 嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件 系统等组成,具有专用性、可嵌入性、实时性、可移植性和分布式等特点。其中, 嵌入式微处理器是嵌入式硬件系统的核心部分,它担负着控制、协调系统工作的重 要任务,通常具有实时多任务处理能力、中断处理能力、存储器保护能力和低功耗 能力;支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等;支撑硬件的驱动程 序、操作系统、应用软件等一起构成嵌入式软件。

2016年下学期嵌入式系统设计大作业

嵌入式系统设计大作业 1、叙述嵌入式系统开发过程中所要解决的两个问题。 2、叙述嵌入式平台的搭建过程,以linux为例。 3、给出现今有哪些用于嵌入式开发的芯片名称,他们分别是哪些公司的产品? 体系结构是什么? 4、现今较流行的嵌入式操作系统有哪些? 5、PXA270嵌入式开发板的接口有哪些? 6、请写出Nor Flash和Nand Flash的区别。 7、冯。诺依曼架构与哈佛架构的区别。 8、单周期3级流水的情况下,第10个指令周期时,第几条指令执行结束? 9、下面是linux下的一个简单的设备驱动程序,写出linux设备驱动常用的数据结构,同时阅读下面代码,请给出测试程序中的每条语句加以注释。 设备驱动程序Keypad.c的源代码: #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #include #define LEDnKEY_MAJOR 251 #define KEYPAD_NAME "X-Hyper250 Keypad" #define KEYPAD_VERSION "Version 0.1" #define EXT_KEY_CS EXT_PORT2 #define EXT_LED_CS EXT_PORT3 #define LED_SHOW 10 /*EXT_KEY_CS 为向外部LED进行数值设定,它定义在其它头文件里*/ void led_off_on() /**/ { int i; EXT_LED_CS = 0xff; for(i =0 ; i<8;++i) { EXT_LED_CS = ~((1 << i) & 0xff); udelay(30000); } EXT_LED_CS = 0xff; }

嵌入式系统

第一章绪论 1.嵌入式系统的定义、特点和分类 2.嵌入式操作系统 3.嵌入式系统的选型 4.嵌入式系统的发展趋势 5.嵌入式系统的关键技术 6.嵌入式系统的应用 思考与练习 1.什么是嵌入式系统?嵌入式系统的特点是什么? 2.请说出嵌入式系统与其它商用计算机系统的区别。 3.嵌入式系统的关键技术有哪些? 4.请说明嵌入式系统技术发展及开发应用的趋势。 5.你知道嵌入式系统在我们日常生活中哪些设备中应用?说明其采用的处理器是什么?采用的哪一个嵌入式操作系统? 6.开发嵌入式系统的计算机语言主要有哪几种?分别用在什么场合?7. 嵌入式系统和专用集成电路的关系是什么? 第二章嵌入式系统设计方法 1. 需求分析与系统分析法 2.软硬件协同设计方法 3.嵌入式硬件开发方法 4.嵌入式软件开发方法 5.构件式开发方法 6.软件调试与软件测试方法 思考与练习 1.请说出嵌入式系统设计的主要方法及设计流程。在嵌入式系统开发的总体设计中,需要进行哪几方面的工作? 2.嵌入式硬件调试的主要方法及技术手段有哪些? 3.什么是构件式开发方法?说明该方法对嵌入式系统开发具有什么意义,并举例说明。4.需求分析阶段分为哪几个步骤?每个步骤完成什么工作? 5.在进行系统设计时,概要设计和详细设计的工作内容有什么不同? 6.在嵌入式系统实现阶段,需要选择开发平台,通常开发平台的选择包括哪些内容?7.在当今IT 时代,为了使产品尽快进入市场,就产品开发阶段,你认为有哪些方法可以加快产品的开发速度? 8.什么是“黑盒”测试?什么是“白盒”测试?什么是“灰盒”测试? 9.嵌入式系统开发中,使用软件组件技术有什么好处? 10.什么是知识产权核(Intellectual Property Core,简称IP Core)?指出“软知识产权核(Soft IP Core)”、“硬知识产权核(Hard IP Core)”、“固知识产权核(Firm IP Core)”的意义和差别。 11.根据嵌入式软件开发的不同阶段,嵌入式开发工具有哪些种类? 12.从底层硬件到上层应用,嵌入式软件的开发可以分为哪几种? 13.什么是交叉开发环境? 14.什么是OCD 调试方法?指出OCD 的主要形式JTAG 和BDM 的特点和区别? 15.嵌入式软件的调试运行环境和固化运行环境主要区别是什么?

上海交大---嵌入式第一次作业

题目1 完成 满分1.00 Flag question 题干 下列哪个不是嵌入式系统的特点:()选择一项: a. 专用性 b. 资源受限 c. 功耗约束 d. 常由外接交流电电源供电 题目2 完成 满分1.00 Flag question 题干 下列哪些不是嵌入式系统:()。 选择一项: a. 移动电话、手机 b. MP3 c. MID

d. 深蓝超级计算机 题目3 完成 满分1.00 Flag question 题干 指令和数据共享同一总线的体系结构是()。选择一项: a. 冯?诺依曼结构 b. 哈佛结构 c. RISC d. CISC 题目4 完成 满分1.00 Flag question 题干 下面不属于 ...嵌入式处理器的是:()。 选择一项: a. Intel Core(酷睿)处理器

b. Intel Atom处理器 c. MCS-51单片机 d. ARM处理器 题目5 完成 满分1.00 Flag question 题干 在嵌入式处理器与外部设备接口中,使用2根线实现多对多双向收发的是:()。 选择一项: a. UART b. I2C c. SPI d. USB 题目6 完成 满分1.00 Flag question 题干 假设使用奇偶校验位,UART发送一个字节的数据,从idle状态开始(及数据线为高),到允许进行下一次发送动作态为止,至少需要()个时钟节拍。

选择一项: a. 8 b. 9 c. 10 d. 11 题目7 完成 满分1.00 Flag question 题干 关于SIMD说法错误 ..的是:()。 选择一项: a. SIMD通过复制ALU和寄存器组,共享取值、译码单元来获得计算并行。 b. SIMD是通过增加寄存器个数来提高数据处理的宽度。 c. SIMD中多个运算单元运行的是相同的指令。 d. Intel Atom的SSE指令属于SIMD指令 题目8 完成 满分1.00 Flag question 题干

嵌入式系统模拟试题及答案

学习中心/函授站_ 姓名学号 西安电子科技大学网络与继续教育学 院 2014学年下学期 《嵌入式系统》期末考试试题 (综合大作业) 题号一二三四五总分 题分2010302020 得分 考试说明: 1、大作业于2014年12月25日下发,2015年1月10日交回; 2、考试必须独立完成,如发现抄袭、雷同均按零分计; 3、答案须手写完成,要求字迹工整、卷面干净。 一、问题简述(每小题4分,共20分) 1、简述嵌入式系统的定义和组成结构。 答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并软硬件可剪裁、功能、 ,可靠性、体积、重量、成本、功耗、成本、安装方式等方面符合要求的专用计算机系统。 嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、存储与I/O部分、外设与执行部分、嵌入式软件等四个部分组成。 2、简单说明ARM微处理器的特点。 答:(1) 体积小、低功耗、低成本、高性能。 (2) 支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好地兼 容8位/16位器件。

(3) 大量使用寄存器,指令执行速度更快。 (4) 大多数数据操作都在寄存器中完成,通过Load/Store结 构在内存和寄存器之间批量传递数据。 (5) 寻址方式灵活简单,执行效率高。 (6) 指令长度固定。 3、简述嵌入式系统产品的设计和开发过程。 答:①在嵌入式系统的开发过程中,一般采用的方法是首先在通用PC机上的集成开发环境中编程;②然后通过交叉编译和链接,将程序转换成目标平台(嵌入式系统)可以运行的二进制代码;③接着通过嵌入式调试系统调试正确;④最后将程序下载到目标平台上运行。 要强调,选择合适的开发工具和调试工具,对整个嵌入式系统的开发都非常重要。 4、简述嵌入式系统设计中要考虑的因素。 答:在嵌入式系统的开发过程中,要考虑到实时性、可靠性、稳 定性、可维护性、可升级、可配置、易于操作、接口规范、抗干 扰、物理尺寸、重量、功耗、成本、开发周期等多种因素。 5、什么是BootLoader,了解其在嵌入式系统中作用。 答:就是启动载入或引导加载又叫自举装载。由于系统加电后需 要首先运行BootLoader这段程序,因此它需要放在系统加电后 最先取指令的地址上。嵌入式处理器的生产厂商都为其处理器预 先安排了一个在系统加电或复位后最先取指令的地址。 二、名词解释(每小题2分,共10分) 1、DSP(Digital Signal Processor),数字信号处理器,一种特别用于快速处理数字信号的微处理器。DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。 2、RTOS Real Time Operating System. 译为实时操作系统。实时系统是指一个能够在指定的或者确定的时间内,实现系统功能和对外部或内部、同步或异步事件作出响应的系统。 3、BSP设计板级支持包(BSP)的目的主要是为驱动程序提供访问硬件设备寄存器的函数包,从而实现对操作系统的支持。类似于PC机上的BIOS,是一个承上启下的软件层次。由嵌入OS和用户开发相结合取得。BSP一般是在嵌入式系统上固化存放。 4、总线竞争就是在同一总线上,同一时刻,有两个以上器件要通

嵌入式软件开发入门教程

C语言是嵌入式软件开发人员必须熟练掌握的编程语言。作为C语言的初学者重点掌握基本数据类型、复合数据类型、流程控制、数组、指针、函数这几方面的基本知识。本人建议通过观看视频教学的方式进行学习,这样既快速又通俗易懂,当然前提是必须找到优质的教学视频资源。此外,可以配合入门书籍谭浩强的《C语言程序设计》进行学习。如果想深入的学习可以参考美国人写的人民邮电出版社出版的《C Primer Plus》。 方法/步骤2: C语言的磨炼 掌握了基本的C语言语法以后并不代表我们就学会了C语言,关键是如何灵活的去运用。我们可以练习编写C语言学习书籍的课后习题或者在网站上搜索C语言笔试题库进行练习。也可以百度寻找经典的C 语言编程案例进行学习。总之,就是将C语言运用的越熟练越好。至于开发环境可以选择VC++ 6.0 或者linux。 方法/步骤3: 硬件电路基础

嵌入式软件工程师还必须懂一些硬件电路的基本知识。当然,对于刚入门的软件开发人员没必要非常精通电路技术,熟悉基本的电子元器件的功能即可。例如,电阻、电容、电感的作用以及符号,三极管、MOS管导通截止的条件,微处理器、晶振的基本概念等。至于,以上这些基本知识我们可以通过童诗白的第四版《模拟电子技术基础》和网上查阅的资料进行学习。 方法/步骤4: 如何看懂原理图 作为嵌入式软件开发人员我们经常会和硬件打交道,我们的程序最终会被烧录到微处理器内部运行。所以,我们必须要会看硬件原理图,看懂之后才知道如何写程序。首先,我们要知道嵌入式硬件最小系统的组成部分,包括电源电路、晶振、微处理器、复位电路。然后以微处理器为中心向四周查看,主要看我们可以操纵的外设资源。以上知识的学习我们不妨经常浏览一下某些知名IT网站其他人上传的经典原理图。 方法/步骤5: 基本外设知识

嵌入式系统软件开发和设计流程复习课程

* 本文由hquwgz贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 嵌入式系统及应用 第九章嵌入式系统软件的开发 主要内容 嵌入式软件开发工具嵌入式系统开发模式实时软件分析设计方法 第一节嵌入式软件开发工具 嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件的交叉开发环境嵌入式软件实现阶段的开发过程嵌入式软件开发工具的发展趋势 / 嵌入式软件开发工具 “工欲善其事,必先利其器”嵌入式软件开发工具的集成度和可用性将直接关系到嵌入式系统的开发效率。 嵌入式软件开发工具的分类 嵌入式软件开发阶段 嵌入式软件开发工具的分类 根据不同的阶段,嵌入式软件开发工具可以分为: 需求分析工具(Requirement Analysis Tools)软件设计工具(Software Design Tools) 编码、调试工具(Coding Tools) 测试工具(Testing Tools) 配置管理工具、维护工具等 Rational Rose RealTime ObjectGeode Rhapsody TAU Tornado LambdaTOOL pRISM+ Spectra Win CE Platform Builder CodeWarrior Xray Debugger Logiscope CodeTEST … Phases Requirement Analysis Software Design Coding Test Release 主要嵌入式软件开发工具产品 嵌入式软件开发工具的分类 嵌入式软件的开发可以分为以下几种: 编写简单的板级测试软件,主要是辅助硬件的调试开发基本的驱动程序开发特定嵌入式操作系统的驱动程序(板级支持包)开发嵌入式系统软件,如:嵌入式操作系统等开发应用软件 嵌入式软件开发工具的分类 从以上嵌入式软件开发分类来看,嵌入式软件开发工具可以分为: 与嵌入式OS相关的开发工具,用于开发: ` 基于嵌入式OS的应用部分驱动程序等 与嵌入式OS无关的开发工具,用于开发: 基本的驱动程序辅助硬件调试程序系统软件等 嵌入式软件的交叉开发环境 交叉开发环境是指用于嵌入式软件开发的所有工具软件的集合,一般包括: 文本编辑器交叉编译器交叉调试器仿真器下载器等 交叉开发环境由宿主机和目标机组成,宿主机与目标机之间在物理连接的基础上建立起逻辑连接。 运行平台Target ]

嵌入式系统基础作业

一、简要说明嵌入式系统产品的基本组成、嵌入式系统特点、嵌入式系统开发流程; 答:基本组成:可分为硬件和软件两个组成部分。其中硬件组成结构以嵌入式微处理机为中心,配置存储器I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助借口;软件组成结构包括应用层、OS层、BSP等。 特点:“专用”计算机系统;运行环境差异大;比通用PC系统资源少;功耗低、体积小、集成度高、成本低;具有完整的系统测试和可靠性评估体系;具有较长的生命周期;需要专用开发工具和方法进行设计;包含专用调试电路;多科学知识集成系统。 开发流程:(1)系统定义与需求分析阶段。(2)方案设计阶段。(3)详细设计阶段。(4)软硬件集成测试阶段。(5)系统功能性及可靠性测试阶段。 二、写出教材图1-1嵌入式系统的组成结构中各英文缩写的中文释义; 答:.OS:操作系统 API:应用程序接口 BSP:板级支持包 Boot:启用装载 HAL:硬件抽象层 SoC/SoPC:片上系统/片上可编程系统 GPIO:控制处理器输出接口 USB:通用串行总线 LCD:液晶显示器 ADC/DAC:模数转换和数模转换 FPGA/CPLD:现场可编程门阵列/复杂可编程逻辑器件 UART/IrDA:通用异步收发传输器/红外线接口 DMA:直接内存访问 CAN:控制器局域网络 Timer/RTC:定时器/实时时钟 MMU/Cache:内存管理单元/高速缓冲存储器

三、比较说明FLASH存储器中NOR型和NAND型FLASH的主要区别;比较说明RAM 存储器中SRAM和SDRAM的主要区别; 答:NORFlash的读取和我们常见的SDRAM的读取是一样,用户可以直接运行装载在NORFLASH里面的代码,这样可以减少SRAM的容量从而节约了成本。NANDFlash没有采取内存的随机读取技术,它的读取是以一次读取一块的形式来进行的,通常是一次读取512个字节,采用这种技术的Flash比较廉价。SRAM是靠双稳态触发器来记忆信息的;SDRAM是靠MOS电路中的栅极电容来记忆信息的。由于电容上的电荷会泄漏,需要定时给与补充,所以动态RAM需要设置刷新电路。但动态RAM比静态RAM集成度高、功耗低,从而成本也低,适于作大容量存储器。所以主内存通常采用SDRAM,而高速缓冲存储器(Cache)则使用SRAM,在存取速度上,SRAM>SDRAM。 四、说明嵌入式系统常见硬件平台种类、典型处理器型号; 答:典型的型号有MIPS处理器、PowerPC处理器、Sparc处理器、ARM处理器、Xtensa系列可配置处理器。 五、嵌入式系统中常用的接口或通信方式有RS232、RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、SPI、GSM、802.11、SPI、IIC、Ethernet、JTAG等,请根据通信介质是否无线或有线对其进行分类;请根据通信距离从近至远依次排序;请根据通信速度从慢至快依次排序; 答:无线:RS485、BlueTooth、CAN、IrDA、GPRS、GSM、802.11、Ethernet 有线:RS232、SPI、IIC、JTAG 传输距离:RS232、SPI、IIC、JTAG、BlueTooTh、IrDA、RS485、CAN、802.11、GSM、GPRS、Ethernet 传输速度:GSM、GPRS、Blueteeth、IrDA、802.11、CAN、RS232、RS485、Ethernet、IIC、SPI、JTAG 六、列举常见嵌入式操作系统及其特点; 答:源代码公开并且遵循GPL协议 有大量的免费的优秀的开发工具,且都遵从GPL,是开放源代码的。

嵌入式系统大作业

《嵌入式系统原理及应用》课 程论文 嵌入式数据库的现状和发展趋势 学生姓名 学号 专业 班级 授课教师 所属学院

嵌入式数据库的现状和发展趋势 摘要:随着计算机技术及相关技术的不断发展,嵌入式产品由于其智能化、小型化、便携式等特点,已经普遍应用于我们的生活。这些产品通常是在计算资源、存储资源等条件受限的情况下处理大量的数据,而传统的数据库一般都是运行在各种各样的服务器或大容量的存储器上,显然把传统的数据库直接移植到嵌入式设备上是不可行的。嵌入式数据库应运而生。本文从嵌入式系统结构入手,阐述了嵌入式数据库的发展现状,并具体介绍了当前主流嵌入式数据库的共性、基本特点、关键技术、构件、分类,并提出了发展趋势和进一步研究的技术突破点。 关键词:嵌入式数据库、复制、缓存技术、现状、趋势 引言 随着计算机技术及相关技术的不断发展,嵌入式产品由于其智能化、小型化、便携式等特点,已经普遍应用于我们的生活,比如智能手机、车载导航设备、数字移动电视、机顶盒、智能控制设备等。这些产品通常是在计算资源、存储资源等条件受限的情况下处理大量的数据,而传统的数据库一般都是运行在各种各样的服务器或大容量的存储器上,显然把传统的数据库直接移植到嵌入式设备上是不可行的。那么如何在苛刻的条件下,充分利用有限的资源便成为了人们研究的热点。嵌入式数据库也正是在此条件下,和嵌入式操作系统、嵌入式应用软件相伴而生的。 正文 1嵌入式系统的体系结构 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。0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。 嵌入式数据库位于嵌入式系统的中间部分,下面有嵌入式操作系统层,当前主流的嵌入式操作系统有Windows CE;Palm OS。Linux,VXworks,SymbianOS等平台,硬件平台主要有Dragonball,Handspring,MIPS,Hitachi SH,Power PC以及ARM处理器。嵌入式应用软件位于嵌入式数据库之上,可以通过API函数接口,、ODBC,JDBC等与嵌入式数据库通信,来实现数据的检索、删除、添加等操作,更为重要的是要实现数据的完整性、一致性。当前主流的嵌入式数据库,具有支持多个平台、面向多种开发语言、具有多个灵活的接口等特点,主流的嵌入式数据库有:Oracle公司的Berkeley DB、Sysbase Adaptive ServerAnywhere、Linter以及SQLite等,国内的科研机构也积极开展这方面的研究并推出了自己的产品,主要有方舟公司的Noahbase人大金仓kingbase等。

嵌入式软件开发流程

.嵌入式软件开发流程

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

嵌入式软件开发流程 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响,嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分,其总体流程图如图1.1所示。 图1.1 嵌入式系统开发流程图 在系统总体开发中,由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密,往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现,因此需要进行处理器选型,以更好地满足产品的需求。另外,对于有些硬件和软件都可以实现的功能,就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成品,但能大大提高产品的性能和可靠性。 再次,开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。本书在4.1.5节对各种不同的嵌入式操作系统进行了比较,读者可以以此为依据进行相关的选择。比如,对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux,对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。 由于本书主要讨论嵌入式软件的应用开发,因此对硬件开发不做详细讲解,而主要讨论嵌入式软件开发的流程。

1.2 嵌入式软件开发概述 嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示,它同通用计算机软件开发一样,分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一,故没有分开画出。 由于在嵌入式软件开发的工具非常多,为了更好地帮助读者选择开发工具,下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。 嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分,比如在需求分析阶段,可以选择IBM的Rational Rose等软件,而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior(下面要介绍的ADS 的一个工具)等,在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时,不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具,比如Vxworks有集成开发环境Tornado,WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外,不同的处理器可能还有对应的开发工具,比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里,大多数软件都有比较高的使用费用,但也可以大大加快产品的开发进度,用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。 图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件 嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分,其中又可以分为编译和调试两部分,下面分别对这两部分进行讲解。 1.交叉编译 嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到,编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码,由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此,不同的CPU需要有相应的编译器,而交叉编译就如同翻译一样,把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是,编译器本身也是程序,也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。

嵌入式系统大作业

嵌入式系统大作业-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

基于嵌入式系统的车载GPS导航系统的设计 1 设计目的与功能 1.1 设计目的 随着人们经济基础增强,安全意识增强的基础上,很多人都会选择车载GPS 导航设备,所以制造功能强大,价格低廉的车载GPS导航设备是有很大市场和发展前景的。由于导航仪投入小,外壳模块、芯片等材料市场供应量大,这也是我选择设计车载GPS导航设备的理由。为了满足不同用户的不同需求,我想设计一款内置四维地图系统。 1.2设计功能 1提供准确无误的全3D实景导航; 2附带全国沿途咨询; 3具有视频、音乐播放等娱乐功能。 2.需求分析调研 2.1 产品的硬件组成(型号、类型、电气特性、选择的理由等) (1)处理器:S3C2440A 400MHz,S3C2440A 是三星公司生产推出的基于ARM920T的32位RISC嵌入式微处理器,S3C2440A采用了ARM920T的内核,0.13um的CMOS标准宏单元和存储器单元。 采用ARM920T CPU内核支持ARM调试体系结构。 (2)储存模块:SDRAM , K4M561633-75 , 64MByte Nand FLASH, K9F1208G 64MByte同步动态随机存储器,工作需要同步时钟,内部的命令的发送与数据的传输都以它为基准;存储阵列需要不断的刷新来保证数据不丢失;数据不是线性依次存储,而是自由指定地址进行数据读写。 (3)音频模块:PHILIPS公司的UDA1341TS是一块功能强大的专用语音处理芯片。本设计使用的AT91RM9200处理器具有一个IIS音频接口,此接口

嵌入式系统设计期末大作业

标准 文案江苏科技大学 嵌入式系统设计期末大作业----嵌入式web服务器设计 学号:1341901124 :武易 专业:科技大学 2016-12-30

嵌入式Web服务器的设计与实现 引言 近年来,传统上用于办公室和商业的以太网逐渐进入了基于嵌入式设备的控制领域。Web技术可跨越诸多设备和系统在硬件和软件产品间做到即连即用,只需用Web浏览器通过以太网和TCP/IP协议便可访问各种信息终端。客户机可任意设置,只要能连上Internet并有权访问Web服务器,便可查阅现场有关信息,给维护和管理工作带来很大的方便。本文提出的基于ARM Linux的嵌入式Web服务器以S3C2410处理器为核心,以可裁减可移植的Linux为操作系统,为嵌入式系统的Internet接入提供了一种方便、快捷、简单的实现方法。 1 嵌入式web服务器技术 嵌入式Web服务器(embedded web server,EWS)是指将Web服务器引入到现场测试和控制设备中,在相应的硬件平台和软件系统的支持下,使传统的测试和控制设备转变为具备了以TCP/IP为底层通信协议,Web技术为核心的基于互联网的网络测试和控制设备。其执行3种基本功能: ①静态和动态网页信息发布; ②提供接口监测现场设备; ③提供接口控制现场设备。 由于Web技术的开放性和独立平台特性,降低了软件系统和通信系统的设计、维护工作量,提高了现场测试和控制设备的管理水平。嵌入式Web服务器技术提供了异构网络远程管理和监控设备的方法和途径。

在嵌入式Linux系统中,常用的Web Server有Boa、httpd、thttpd和mini-httpd等。其中Boa是一个运行在类Unix系统中的小型WebServer,适合嵌入式环境。在Boa中若两个用户同时访问,则其中的一个必须等待,它产生独立进程来处理CGI(通用网关接口)程序,因此占用较少的资源,其体系结构如图1所示。Boa的优点在于其快速可靠性。它与其它服务器的区别:没有为CGI程序设置REMOTE_HOST环境变量;没有Server-Side Include(SSI)项,要产生动态网页只能通过CGI:没有设置进入控制,而是根据Linux/Unix的文件系统的权限来决定服务的对象:没有chroot选项,即不能改变根目录。 基于以上的阐述,Boa应用到嵌入式平台上有着诸多的优势,本文的嵌入式Web服务器也因此选用Boa作为平台。下面笔者将着重介绍嵌入式Web 服务器的硬件平台及软件体系的设计与实现。 图1 Boa网络服务器的体系结构 2 硬件平台的设计与实现 本文的硬件平台采用S3C2410为系统硬件核心,系统框图如图2所示。主要包括:存储系统、系统接口、用户接口(显示LCD与键盘)3个部分。

嵌入式软件开发流程

嵌入式软件的开发流程 嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件,和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成,共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心,以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件与硬件可剪裁,以此满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。最简单的嵌入式系统仅有执行单一功能的控制能力,比如说单片机的应用,在唯一的ROM 中仅有实现单一功能控制程序,无微型操作系统。复杂的嵌入式系统,例如个人数字助理(PDA)、手持电脑(HPC)等,具有与PC几乎一样的功能。实质上与PC的区别仅仅是将微型操作系统与应用软件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH存储器中,而不是存贮于磁盘等载体中。很多复杂的嵌入式系统又是由若干个小型嵌入式系统组成的。 近些年来,随着以计算机技术,通讯技术为主的信息技术的快速发展和Internet 的广泛应用,传统的控制学科正在发生变革,出现了许多新的生长点。伴随而来的一个现象是控制专业的相当多的学生在毕业后进入了计算机,通讯行业,以致有人说学控制没有用,自动化专业可以取消了。这些情况的出现使我们控制教育工作者反复思考,传统的控制应如何拓宽它的领域?控制专业应该教什么才使学生感到有用?流行的嵌入式操作系统可以分为两类:一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中,形成的嵌入式操作系统,如微软公司的Windows CE及其新版本,SUN公司的Java操作系统,朗讯科技公司的Inferno,嵌入式Linux等。这类系统经过个人电脑或高性能计算机等产品的长期运行考验,技术日趋成熟,其相关的标准和软件开发方式已被用户普遍接受,同时积累了丰富的开发工具和应用软件资源。 另一类是实时操作系统,如WindRiver 公司的VxWorks,ISI 的pSOS,QNX系统软件公司的QNX,ATI 的Nucleus,中国科学院凯思集团的Hopen嵌入式操作系统等,这类产品在操作系统的结构和实现上都针对所面向的应用领域,对实时性高可靠性等进行了精巧的设计,而且提供了独立而完备的系统开发和测试工具,较多地应用在军用产品和工业控制等领域中。Linux 是90年代以来逐渐成熟的一个开放源代码的操作系统。PC机上的Linux 版本在全球数以百万计爱好者的合力开发下,得到了非常迅速的发展。90 年代末uClinux,RTLinux 等相继推出,在嵌入式领域得到了广泛的关注,它拥有大批的程序员和现成的应用程序,是研究开发工作的宝贵资源。 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响,嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分,其总体流程图如图1.1所示。

嵌入式系统设计课程设计

嵌入式理论及应用 设计题目:基于μC/OS-II8*8点阵的设计与制作 嵌入式系统设计课程设计 一、概述 1. 单片机介绍 单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。概括的讲:一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 2. 单片机历史 单片机诞生于20世纪70年代末,经历了SCM、MCU、SoC三大阶段。 1.SCM即单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功,奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上,Intel公司功不可没。 2.MCU即微控制器(Micro Controller Unit)阶段,主要的技术发展方向是:不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看,Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面,最著名的厂家当数Philips公司。 3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路,向MCU阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决;因此,专用单片机的发展自然形成了SoC化趋势。随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展,基于SoC的单片机应用系统设计会有较大的发展。因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。 3. 单片机的应用领域 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。 二、单片机的结构与原理 1.AT89C55芯片 AT89C55单片机芯片内部结构框图如图1所示。

相关文档