基于嵌入式Linux系统的3G4G路由器设计
[导读] 3G的接人技术已经从WCDMA/TD- SCDMA/CD-MA2000发展到HSDPA、HSUPA 以及HSPA+ ，并开始由3G 网络向4G网络过渡。
3G的接人技术已经从WCDMA/TD- SCDMA/CD-MA2000发展到HSDPA、HSUPA 以及HSPA+ ，并开始由3G 网络向4G网络过渡。目前HSDPA的接入带宽可以达到7.2 Mbps，HSPA+ 的接人带宽可以达到21 Mbps，而即将部署的LTE的网络带宽甚至达到了100 Mbps 。同时，由于接人移动互联网的智能终端的数量快速增长，人们对移动互联网的应用需求也日益增长。当人们面对几十兆带宽甚至是上百兆带宽时，必定存在带宽的过剩问题，即人们不需要在任何时刻都需要这么大的带宽，因而可以将过剩的用户带宽分配给更多的用户。
目前，WiFi技术能够支持IEEE的802.11b、802.11g和802.1ln标准，分别支持10 Mbps、54 Mbps和300 Mbps的无线传输速率。而在传输距离上，WiFi能够在几米到100m范围内实现完全覆盖。
本文正是基于3G/4G 不断增长的接入带宽以及WiFi技术的各项优点，提出了一种共享3G/4G 网络带宽的无线路由器设计方案。该方案首先利用嵌入式Linux系统，构建一个基于WiFi技术的无线局域网，智能终端等用户可以利用自带的WiFi功能接入该无线局域网，然后再将该无线局域网桥接至3G/4G网络中，从而实现各个智能终端设备对3G/4G网络带宽的共享。
1. 3G/4G路由器设计方案
本路由器的设计是基于三个模块来实现的，分别为3G模块、WiFi模块和Linux硬件平台，如图1所示。3G模块的功能是利用运营商的无线数据卡进行PPP拨号，使得路由器能通过运营商网络连接至互联网。WiFi模块的功能是使得无线网卡工作在AP（Access Point）模式，并配置动态主机配置协议的脚本文件，来建立一个2.4 GHz的WiFi无线局域网。Linux硬件平台模块的功能主要有两个方面，一方面要支持无线网卡和无线数据卡的驱动，另一方面要通过嵌入式Linux系统中的iptables数据包过滤系统将无线局域网和3G/4G网络连通。智能终端等设备通过WiFi信道接人到该路由器所提供的无线局域网中，分配到一个IP地址之后，则通过该无线局域网的网关进行数据包的接收和发送，而该网关则通过3G/4G模块上的网络拨号接口来接收和发送数据包至3G/4G 网络，从而实现了该路由器的设计方案。
图1 3G/4G路由器设计方案图
2. 3G/4G路由器硬件结构
根据3G/4G路由器设计方案，其硬件结构的三大模块分别采用深圳天谟公司生产的Devkit8500D评估板、华为公司的E392型无线上网卡和TP-Link公司的TL-WN821N型无线网卡。
Devkit8500D评估板的基本结构如图2所示。该硬件平台采用的是TI公司的DM3730微处理器。
图2 终端硬件结构图
E392型无线上网卡采用高通公司的MDM9x00多模芯片组，同时支持TD-SCDMA/WCDMA 的3G 网络标准和LTE-TDD/FDD 的4G 网络标准。目前，利用3G网络中已经部署升级的HSPA+技术，下行峰值速率可以达到21 Mbps，上行峰值速率可以达到5.76 Mbps;部分地区采用64QAM 调制技术和MIMO技术对HsPA+进行再次升级，下行峰值速率可以达到42 Mbps左右;而即将部署的4G网络，下行峰值速率可以达到i00 Mbps，上行峰值速率可以达到50 Mbps。
TL-WN821N 型无线网卡是基于Realtek公司的RTL8192cu芯片设计的，采用MIMO技术和空频道检测技术，支持802.11n/b/g，性能稳定且能够提供最大300 Mbps的无线传输速率，完全满足智能终端等设备的带宽需求
3. 3G/4G路由器关键技术
3G/4G路由器是指利用WiFi的2.4GHz频段，组建一个无线局域网，并配置无线局域网的基本信息，通过Linux系统的 iptables将无线局域网接人到3G/4G网络中。其关键技术具体分为3G/4G 网络的接入、无线局域网的组建以及iptables的连通三个部分。
3.1 3G/4G网络的接入
该无线路由器利用E392型多模无线上网卡在嵌入式Linux系统中进行PPP拨号，分别接入到TD-SCDMA，WCDMA以及TD-LTE实验网中。其具体实现流程如图3所示。
图3 3G/4G网络接入流程图
3.1.1 多模无线上网卡驱动加载
当一个新的USB设备接入到Linux主机中，主机首先会通过控制端点读入此设备的配置，接口和端点等信息，利用控制管道完成控制型传输，然后主机再对该设备进行枚举。枚举即读取该设备的许多重要信息，其中最重要的是读取该设备的生产商识别码（VID）以及产品识别码（PID），将这两个识别码分别与USB内核中意存在的各个识别码进行匹配。若匹配成功，即的利用Linux系统的USB内核成功实现了该设备的USB驱动的加载。
本设计方案中采用的嵌入式Linux系统的内核版本号为2.6.32，该内核中与USB设备的VID和PID号相关的源码存在
kernel/drivers/usb/serial/option.c中，修改该文件并添加本终端设计方案中所采用的华为E392无线上网卡的VID和PID，过程如下：# define HUAWEI_VENDOR_ID 0x12D1
# define HUAWEI_PRODUCT_E1446 0x1446
{USB_DEVICE_AND_INTERFACE_INFO（HUAWEI_VENDOR_ID，
HUAWEI_PRODUCT_E1446，0xff，0xff，0xff）}
然后配置嵌入式Linux系统内核中的Devices driver→usb support→usb Serial Converter Support选项，使得Linux系统内核支持USB串口转换，然后选择按模块重新编译内核，生成option.ko和usbserial.ko 驱动文件。最后加载这两个驱动文件并插上该多模无线上网卡，完成驱动加载。
3.1.2 终端模式转换
在3.1.1节中实现的是USB设备的加载，即Linux系统识别出无线上网卡为USB设备并能与之通信。而一般 USB无线上网卡设备都具有两个USB子设备模式，即usb-storage子设备模式和modern子设备模式。此时 Linux系统默认会将该设备识别为usb-storage子设备模式，需要通过USB设备的模式转换工具usb- modeswitch将USB设备的工作模式转换为modem模式，这样才能使得无线上网卡能够正常工作。
首先需要将usb- modeswitch工具移植至开发板，移植过程如下：
①下载并解压usb-modeswitch一1.2.5.tar.bz2。
②进入usb-modeswitch目录，修改Makefile，指定交叉编译器：
CC = arm-none-linux-gnueabi - gcc
$（PROG）：&（OBJS）&（CC） - o $（PROG）&（OBJS）
& （CFLAGS）…。 - I/home/libusb- 0.1.12/instal1/inc1ude
&（LIB）…。 - L/home/libusb- 0.1.12/install/lib
③ make。
将生成的usb_modeswitch二进制执行文件拷人Linux系统中，并修改usb_modeswitch目录下usb_mode- switch.conf配置文件，在该文件末添加该无线上网卡的VID设备号和其usb-storage子设备PID设备号，然后指定其modern子设备号。具体配置信息如下：Default Vendor = 12D1
Default Product = 1446
Target Vendor = 12D1
Target Product = 1506
CheckSuccess = 20
HuaweiMode = O
通过命令usb_modeswitch - W - c usb_modeswitch.conf对无线上网卡进行USB设备的模式转换，转换成功后无线上网卡即工作在调制解调器模式下，同时可通过命令 ls/dev可以查看到Linux系统生成4个虚拟USB转串口设备，即ttyUSB0，ttyUSB1，ttyUSB2和ttyUSB3，可以通过这几个串口进行PPP拨号，使得3G/4G路由器可以接至TD-SCDMA、WCDMA以及TD-LTE实验网中。
3.2 无线局域网的组建
该无线路由器利用无线网卡在嵌入式Linux系统中组建一个小型的无线局域网，一方面提供给智能终端等设备接入，另一方面将无线局域网接入至3G/4G 网络。其基本流程如图4所示。
图4 无线局域网组建流程图
3.2.1 无线网卡驱动加载
TL-WN821N 型无线网卡采用的WLAN芯片组为Realtek公司的提供的RTI 8192cu芯片，Realtek公司提供了基于Linux系统的该芯片组驱动源码，根据编译环境及Linux内核对驱动源码进行编译，即可生成该无线USB网卡的驱动。具体步骤如下：
①下载驱动源码rtl8188c 8192c usb linux - v3.4.4- 4749.2.121105.tar.gz，并解压。
②进入到驱动源码包中，修改Makefile文件，指定编译环境及Linux内核：
CONFIG_PLATFORM_NEW = y
ifeq（$（CONFIG_PLATFORM_NEW ），y）
EXTRA_CFLAGS + = - DCONFIG_LLTTLE_ENDIAN
ARCH ：arm
CROSS_COM PILE ：= arm-none-linux-gnueabi-
KSRC=/home/linux-2.6.32-devkit8500
endif
③ make，生成该无线网卡的驱动8192cu.ko。
然后加载该驱动，再通过命令ifconfig wlan0 up，将无线网卡的网口wlan0挂载至Linux系统中，可通过ifconfig命令查看该网口的基本配置信息。
3.2.2 AP模式转换
将无线网卡驱动加载成功之后，该无线网卡的默认工作模式为工作站模式，即作为客户端搜索周围的无线接人点，以接人到其他的无线局域网中，而 3G/4G路由器需要利用无线网卡的模式转换工具hostapd将该网卡的工作模式由工作站模式切换为AP模式，也称接入点模式，并利用该模式建立一个无线局域网。hostapd在Linux系统中的移植过程如下：
①下载并解压hostapd_0.8_rtw_20120803.zip。
②进入主目录，修改Makefile，指定交叉编译器：
CC = arm-none-linux-gnueabi-gcc
生成hostapd、hostapd_cli，将这两个二进制文件和rtl_hostapd.conf复制到嵌入式Linux系统中。在 rtl_hostapd.conf配置文件中，可以设置该无线网卡的服务集标识（SSID）、支持的802.11协议版本、工作频率、无线信道以及加密的方式等一系列该无线局域网的配置信息。通过执行命令hostapd rtl_hostapd.conf-B，完成该无线网卡的工作模式的切换。
3.2.3 DHCP配置
在无线网卡的AP模式切换完成之后，需要通过DH-CP协议配置该无线局域网的动态地址池及其网关，该无线局域网会根据DHCP协议从配置的地址池中，自动给接入到该无线局域网的智能终端等设备分配一个IP地址。其DHCP协议的配置文件dhcp.conf具体如下：start 192.168.0.20
end 192.168.0.254
interface wlan0
opt dns 8.8.4.4
opt subnet 255.255.255.0
opt router 192.168.0.1
opt lease 864000
然后在Linux系统中执行udhcp-fS dhcp.conf，启动DHCP协议。之后该无线网卡会建立一个无线局域网，并给接入到此无线局域网中的智能终端等设备自动分配一3.3 iptables连通
在实现3G/4G 网络的接人和无线局域网的组建之后，该路由器采用Linux系统中的IP信息报过滤系统，即iptables，将3G/4G网络和组建好的无线局域网连通。iptables系统需要Linux系统内核中的网络数据包过滤框架的支持，需要重新配置内核，选中内核中Networking Support →Networking options → Network packet filtering framework，将其框架编译进Linux内核，然后需要对iptables进行移植，其移植过程如下：
①下载并解压iptablesj.4.3.1.tar.gz。
②进入主目录，配置编译选项：
。 /configure-prefix=/usr/local/iptables--host = arm-none-linux-gnueabi--with-curnel=/home/SD_tools/linux-2.6.32-devkit85O0
③ make并make install。
将生成的iptahles二进制执行文件复制到Linux系统中，并编写iptables系统的运行脚本文件net-share，该运行脚本文件配置了IP数据包的流向、进入网络的接口等一系列规则，该路由器进入3G/4G 网络的接口为无线上网卡进行拨号后产生的pppO网络接口，其内容如下：echo“1”》 /pr0c/sys/net/ipv4/ip- forward
iptables-F
iptables-P INPUT ACCEPT
iptables-P OUTPUT ACCEPT
iptables-P FORW ARD ACCEPT
iptables-t nat-A POSTROUTING -o ppp0-j MASQUERADE
在Linux系统中执行脚本文件。/net-share，即完成了无线局域网至3G/4G网络的连通，从而实现了3G/4G路由器的设计。
在嵌人式Linux系统中完成了3G/4G路由器的设计功能之后，利用智能终端等设备对该无线路由器进行功能测试。该路由器的工作环境如图5所示，分别使用该无线路由器上的无线上网卡接人到TD-SCDMA、WCDMA和TD-LTE实验网中，然后再使用智能终端等设备自带的WiFi功能接人到该路由器所组建的无线局域网中。经实际测试，在TD-SCDMA网中，单个智能终端设备的最高下行速率可以达到2.45 Mbps;在WCDMA网中，单个智能终端设备的最高下行速率可以达到7.02 Mbps;而在TD-LTE实验网中，单个智能终端设备的最高下行速率可以达到85.97 Mbps。
5 结语
本文基于嵌入式Linux系统设计并实现了3G/4G路由器，经实际测试，该路由器工作稳定，系统可靠性高，可以实现对3G/4G网络带宽的共享，而且随着3G/4G技术的不断发展，所提供的带宽也会越来越大，因此该路由器必将有着广阔的应用市场。
嵌入式系统设计与应用
嵌入式系统设计与应用第五章程序设计与分析（1） 西安交通大学电信学院 任鹏举
本章主要内容 Software Design Cycle ●嵌入式软件中的组件(状态机 、循环缓存器、队列) ●编程模型，如数据流和控制图●编译方法介绍 ●根据性能、大小和功耗来分析 和优化程序 ●如何测试程序以验证其正确性
1 嵌入式程序组件 ●状态机（State machine） 用变量来表示内部的状态，根据输入完成状态的转移交通灯控制、CPU design controller ●循环缓冲区（Circular buffer） I/O input buffer ●队列（Queue）
状态机（1） ● 反应系统（reactive system ）：响应外部事件的系统。 ●外部输入是间歇到达● 适合使用状态机描述 ● 有限状态机是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。 ●Moore 机：● Mealy 机：输出只由当前状态确定 输出依赖于当前状态和输入
状态机（2） 例子：一个简单的座位安全带控制器 idle buzzer seated belted 未入座/-入座/定时器启动 未系安全带且定时器未超时/- 未系安全带/定时器启动系好安全带/-系好安全带/蜂鸣器关闭 定时器超时/蜂鸣器启动 未入座/-未入座/蜂鸣器关闭输入/输出-= 无动作
状态机（3） #define IDLE 0#define SEATED 1#define BELTED 2#define BUZZER 3switch (state) { case IDLE: if (seat) { state = SEATED; timer_on = TRUE; } break; case SEATED: if (belt) state = BELTED; else if (timer) state = BUZZER; break; case BELTED: if (!seat) state = IDLE; else if (!belt) state = SEATED; break; case BUZZER: if (belt) state = BELTED; else if (!seat) state = IDLE; break; } Inputs ：seat, belt, timer Outputs: buzzer
设计模式优缺点及应用场景整理
看完发现有不太对的地方告诉我下 各设计模式优缺点总结 1桥接模式 优点：1 将实现予以解耦，让它和界面之间不再永久绑定 2 抽象和实现可以独立扩展，不会影响到对方 3 对于“具体的抽象类”所做的改变，不会影响到客户。 缺点：1. 增加了复杂度 用途：1. 适合使用在需要跨越多个平台的图形和窗口上 2. 当需要用不同的方式改变接口和实现时，你会发现桥接模式很好用。 具体实例：跨平台的软件，不同电视机和不同的遥控器。 2生成器模式（建造者模式） 优点： 1.将一个复杂对象的创建过程封装起来 2.允许对象通过多个步骤来创建，并且可以改变创建过程 3.向客户隐藏内部的表现 4.产品的实现可以被替换，因为客户只看到一个抽象的接口 缺点： 1.与工厂模式相比，采用生成器模式创建对象更复杂，其客户，需要更多的知识领域。用处： 用来创建组合结构。 典型例子： 想不起典型例子 还是扯那个画小人，构建小人分画头，画身体，画双手，黄双脚等不同构建部分，全部放在一起构建。 3职责链模式 优点： 1.将请求的发送者和接收者解耦 2.可以简化你的对象，因为它不需要知道链的结构 3.通过改变链内的成员或调动他们的次序，允许你动态地新增或删除责任 缺点： 1.并不保证请求一定会被执行，如果没有任何对象处理它的话，它可能会落到链尾端 之外 2.可能不容观察运行时的特征，有碍于除错。 用途：
经常被使用在窗口系统中，处理鼠标和键盘之类的事件。 当算法牵涉到一种链型运算，而且不希望处理过程中有过多的循环和条件选择语句，并且希望比较容易的扩充文法，可以采用职责链模式。 1）有多个对象处理请求，到底怎么处理在运行时确定。 2）希望在不明确指定接收者的情况下，向多个对象中的一个提交请求。 3）可处理一个请求的对象集合应该被动态指定。 典型例子： 一个请求发送给前台，前台表示我无权管理，将请求传递给财务部门，财务部门再……4蝇量模式（享元） 优点： 1.减少运行时对象实例的个数，节省内存 2.将许多“虚拟”对象的状态集中管理 缺点： 一旦你实现了它，单个的逻辑实现将无法拥有独立而不同的行为 用途： 当一个类有许多的实例，而这些实例能被同一方法控制的时候，我们就可以使用蝇量模式。（这话什么意思啊，HF书上原话，是这话有问题还是我理解能力有问题?!） 具体场景： 五子棋中的黑白子，改变坐标状态(x,y)，但用同一个实体。 5解释器模式（这个模式我真没仔细看） 优点： 1．将每一个语法规则表示成一个类，方便事先语言。 2．因为语法由许多类表示，所以你可以轻易地改变或扩展此语言 3．通过在类结构中加入新的方法，可以在解释的同时增加新的行为，例如打印格式的梅花或者进行复制的程序验证。 缺点： 当语法规则数目太大时，这个模式可能会变得非常繁琐。 用途： 1．当你需要实现一个简答的语言时，使用解释器 2．当你有一个简单的语法，切简单比效率更重要时，使用解释器 3．可以处理脚本语言和编程语言 典型例子：正则表达式 6中介者模式 优点： 1.通过将对象彼此解耦，可以增加对象的复用性。 2.通过将控制逻辑集中，可以简化系统维护
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。
嵌入式系统设计与应用复习资料.docx
嵌入式系统设计与应用复习资料 （一）?单项选择题： 1. 下面哪个系统属于嵌入式系统。 （ 八、“天河一号”计算机系统 C 、联想S10±网木 D ） B 、联想T400笔记本计算机 D 、联想OPhone 手机 2. 软硕件协同设计方法与传统设计方法的最大不同Z 处在于（B ）。 A 、软硬件分开描述 C 、协同测试 3. 卜?面关于哈佛结构描述正确的是（A A 、程序存储空间与数据存储空间分离 C 、程序存储空间与数据存储空间合并 4. 下面哪一种工作模式不属于ARM 特权模式 A 、用户模式 B 、系统模式 C 、 5. ARM7TDM1的工作状态包括（D ）。 A 、测试状态和运行状态 C 、就绪状态和运行状态 6. USB 接口移动硬盘最合适的传输类型为（ A 、控制传输 B 、批量传输 C 、 7. 下而哪一种功能单元不属于I/O 接口电路。（D ） A 、USB 控制器 B 、UART 控制器 C 、以太网控制器 &下面哪个操作系统是恢入式操作系统。（B ） As Red-hat Linux B 、 PCLinux C 、 Ubuntu Linux D 、 SUSE Linux 9. 使用Host-Target 联合开发嵌入式应用，（B ）不是必须的。 A 、宿主机 B 、银河麒麟操作系统 C 、目标机 D 、交叉编译器 10. 下面哪个系统不属于嵌入式系统（D ）。 A 、MP3播放器 B 、GPS 接收机 C 、“银河玉衡”核心路由器 D 、“犬河一号”计算机系统 11. 在嵌入式系统设计中，嵌入式处理器选型是在进行（C ）吋完成。 A 、需求分析 B 、系统集成 C 、体系结构设计 D 、软便件设计 12. 下面哪一类嵌入式处理器最适合于用于工业控制（B ）。 A 、嵌入式微处理器 B 、微控制器 C 、DSP D 、以上都不合适 13. 关于ARM 了程序和Thumb 了程序互相调用描述正确的是（B ）。 A 、 系统初始化Z 后，ARM 处理器只能工作在一种状态，不存在互相调用。 B 、 只要遵循一定调用的规则，Thumb 子程序和ARM 子程序就可以互相调用。 C 、 只要遵循一定调用的规则，仅能Thumb 子程序调用ARM 子程序。 D 、 只耍遵循一定调用的规则，仅能ARM 子程序调用Thumb 子程序。 14. 关于ARM 处理器的异常的描述不正确的是（C ）。 A 、复位属于异常 B 、除数为零会引起异常 B 、软硬件统一描述 D 、协同验证 B 、存储空间与10空间分离 D 、存储空间与10空间合并 （A ）0 软中断模式 D 、FTQ 模式 B 、挂起状态和就绪状态 D 、ARM 状态和Thumb 状态 B ）0 中断传输 D 、等时传输 D 、LED
嵌入式系统设计师相关资料
嵌入式系统设计师 通过本考试的合格人员能根据项目管理和工程技术的实际要求，按照系统总体设计规格说明 书进行软、硬件设计，编写系统开发的规格说明书等相应的文档；组织和指导嵌入式系统开 发实施人员编写和调试程序，并对嵌入式系统硬件设备和程序进行优化和集成测试，开发出符合系统总体设计要求的高质量嵌入式系统；具有工程师的实际工作能力和业务水平。 报名时间：上半年一般在2-3月之间，下半年一般在7-9月之间 考试时间：上半年一般在5-6月，下半年一般在11月 报考条件：1、遵纪守法，恪守职业道德； 2、具有一定计算机技术应用能力。 不限学历和资历条件。 考试报名办法、时间及要求：采取网上报名、现场确认的报名办法。进行网上报名时报考人员必须登陆浙江软件考试网(网址：) ，按报名流程完整、准确输入本人的真实信息，输入 完成后下载打印《2006年下半年计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试报考登记表》 (以下简称“报名表”)，在“报名表”上贴上本人同一底版的一寸免冠照片2张(其中一张用于“报名表”，一张备用)，并在“报名表”的诚信声明处确认签字，由市(厅、局) 人事部门汇总后统一到省软件考试实施办公室办理现场确认手续，也可个人直接到各市报名 确认点或省软件考试实施办公室确认。 报考费用：现场确认时报考人员须交网上报名时下载的已经过本人签字确认的“报名表”并 交纳报名考务费。考试收费标准按浙价费〔2001〕189号和发改价格〔2003〕2148号规定，系统分析师和信息系统项目管理师级每人177元(含上缴国家27元)，其他各级每人118 元(含上缴国家18元) 考试要求： (1)掌握计算机科学基础知识； (2)掌握嵌入式系统的硬件、软件知识； (3)掌握嵌入式系统分析的方法； (4)掌握嵌入式系统设计与开发的方法及步骤； (5)掌握嵌入式系统实施的方法； (6)掌握嵌入式系统运行维护知识； (7)了解信息化基础知识、计算机应用的基础知识； (8)了解信息技术标准、安全性，以及有关法律法规的基本知识； (9)了解嵌入式技术发展趋势； (10)正确阅读和理解计算机及嵌入式系统领域的英文资料。 考试范围： 考试科目1:嵌入式系统基础知识 1.计算机科学基础 1.1数制及转换 o二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换 1.2数据的表示 o数的机内表示(原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出) o字符、汉字、声音、图像的编码方式 o校验方法和校验码(奇偶验码、海明校验码、循环校验码) 1.3算术和逻辑运算
几种常见的教学设计模式及其比较
几种常见的教学设计模式及其比较 教学设计理论是在其他相关学科理论如学习理论、教学理论、传播理论、系统理论等研究的基础上建立并发展起来的。但是，更为重要的是进一步扩展到实践应用的领域，用正确的理论指导实践。许多教学设计专家把教学设计的理论应用到实践中，形成一系列过程设计模式。这些模式一方面综合了理论与技术等各方面的因素，另一方面简化了复杂的教学理论以及教学过程各要素之间的关系，因此，设计过程模式也成为教学设计理论的重要组成部分。 传统教学设计观念把教学设计过程看作纯粹是个人经验的产物，缺少一定的理论基础。现代教学设计模式则已经跳出这种传统框架，反映了现代教学设计理论与实践的状况，重点不再限于描述教学设计的具体步骤，而成为连接理论研究与实践操作之间的桥梁，其主要功能是便于教学理论在教学设计中的运用。 教学设计在实践上大致经历了四个不同阶段，体现了不同的教学理念。第一阶段把教学设计看成是应用科学。以行为主义心理学为基础，认为任何学习的结果都是由一系列预先设置的学习目标所导致，教学设计的主要任务就是把学习分解成各种类型的行为目标，根据这些行为目标选择适当的媒体和方法，为教学提供一种可行的教学序列。其倡导者大多是心理学家，如斯金纳、梅格、加涅等。第二阶段倾向于用美学的方法对教学进行设计，重视美学形式对学生的影响，强调用美学效果吸引学习者的兴趣。其倡导者是一些富有创造性的媒体制造者。这一阶段人们已经认识到教学中学习者情感尤其是兴趣的发展。第三阶段教学设计侧重于解决问题的方法和过程。主张教学设计不应该根据预先确定的目标制定机械的教学步骤，因为学习并不都是像行为主义学习理论描述的那样可以通过简单的刺激-反应过程进行。学习应通过学习者自行探究和解决问题而进行，因而强调设计的探究、协作和创造性。这种教学设计过程确立了更为复杂的学习目标，以使学习者成为可以解决问题的探究者。第四阶段，教学设计强调学习是一个动态的建构过程。尤其是进入九十年代以来，教学设计者和教师们逐渐意识到学习往往是个人的事情，学习是否成功与学习者先前已有的知识和经验有关，而且学生获取知识和经验的范围不断增加和扩展，更新和变化的速度也大大加快。教学设计目的不再是建立一系列学习步骤，更重要的是帮助学生建构自己的知识和世界。教学设计者和教师分别变成了学习背景的设计者和说明者。 以上可以看出教学设计过程模式的总的发展趋势是由原来的单一的应用科学形式转向了多样性的综合化形式。但不论怎样变化，教学设计过程都必须清楚地解决四个基本问题，一是学习者的特点是什么？二是教学的目标是什么？三是教学资源和教学策略是什么？四是怎样评价和修改？对这四个基本问题的处理和展开发生不同，就形成了众多的教学设计过程模式。 1．迪克—凯瑞的系统教学设计模式 迪克—凯瑞（W. Dick & L. Carey）的教学设计过程模式最为突出，是典型的基于行为主义的教学系统开发模式，该模式从确定教学目标开始，到终结性评价
(完整word版)嵌入式系统设计与应用
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嵌入式系统设计与应用-西安交通大学教师个人主页
嵌入式系统设计与应用第六章进程和操作系统（3）西安交通大学电信学院孙宏滨 i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
● 我们该如何评估调度策略？● 能满足所有截止时限 ● CPU 利用率---CPU 执行有用工作所占的时间比例● 调度开销---做调度决策所需的时间 i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
● 分配优先级主要有两种方法：● 静态优先级：在整个执行过程中优先级始终不变● 动态优先级：在执行过程中优先级发生变化 i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
● 单调速率调度（Rate-Monotonic Scheduling, RMS ）：首先为实时操作系统开发的调度策略之一，直至现在仍然被广泛使用。● RMS 属于静态调度策略。事实证明，固定优 先级的做法在许多情况下都足以有效地调度进程。● RMS 的理论基础是单调速率分析（Rate Monotonic Analysis, RMA ）。i n S u n i 'a n J i a o t o n g U i v e r s i t y I n t e r n a l T e a c h i n g U s e O n l y
软件设计模式及其使用
龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/b8764889.html, 软件设计模式及其使用 作者：罗兴荣 来源：《数字技术与应用》2013年第04期 摘要：在计算机软件快速发展的今天，软件设计模式在计算机程序设计的运用中越来越重要。软件设计模式按其完成工作的种类可分为了创建型的模式、结构型的模式以及行为型的模式。在实际应用中根据分析研究问题的结果选择和使用合适的软件设计模式。 关键词：软件设计设计模式模式分类模式选择模式使用 中图分类号：P631 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0194-01 关于模式这个概念，最早的时候是在城市建筑领域当中出现的，而Christopher Alexander[1]所写的一本关于建筑的书中对模式这一概念有明确的定义，其大概含义是说每一个模式都是描述我们周围发生的事情，并对发生的问题进行合理的解释，使得利用这个模式就可以重复的解决类似的问题。Christopher Alexander利用他所得出的模式这个概念解决了建筑领域中的一些问题，模式这一概念发展到现在，已经逐渐成为计算机领域当中独有的概念了。 1 软件设计模式分类 对软件设计模式的分类有许多不同的方法，在这里主要是根据模式在计算机软件设计中能够完成何种种类的工作来决定的，大致可以分为创建型的模式、结构型的模式以及行为型的模式这三种类型。而当模式运用于不同因素的时候又可以分为不同的类型，运用于类的时候可以分为类模式，运用于对象的时候可以分为对象模式。所谓类模式就是处理系统中的类与子类之间关系的模式，这些关系可以通过继承的形式来建立，静态的类模式在进行编译的时候便要确定下来；所谓对象模式，就是处理对象之间关系的模式，这些关系在系统运行的时候是能够不断变化的，所以对象模式是动态的模式。 第一，创建型的软件设计模式。创建型的设计模式是和对象的创建有着十分必然的关系，也就是说，在描述创建对象的时候，要将对象创建过程的具体细节进行隐藏设计，使得系统程序代码能够不依赖具体的对象。所以当我们需要在系统中增加一个新的对象的时候，是不需要修改系统的源代码的。创建型的类模式需要将对象当中的部分在子类当中进行延迟性的创建工作，而创建型的对象模式则是将对象的部分在另一个对象中进行延迟性的创建。 第二，结构型的软件设计模式。结构型的软件设计模式是处理类的和处理对象的设计模式的组合形式，也就是能够描述类与对象之间的大的结构如何组建起来，并且在组建之后还能够拥有新的功能的一种模式。结构型的类模式是采用继承性的机制来对类进行组合。而结构型的对象模式则是能够描述对象之间的组装方式。
软件设计说明书嵌入式软件范例
一、XXXXX-XXX 热压机自动控制系统软件的设计 LCD—液晶显示器，因其具有微功耗、平板化等一系列显著特点而广泛应用于仪器仪表、计算机显示终端、各类电子显示装置等各个方面。LCD的后工序生产工艺包括COG、COF、FOG、FOB，XXX-XXX 热压机正是为FOG段工艺而开发设计的。 XXXXX-XXX热压机自动控制动系统软件（以下简称XXX系统）是由PLC、气动元件和电动元件组成，其特点是通过传感器采集外部信号，输入到PLC内部进行计算处理，以控制外部执行元件，使之完成一系统的机构动作，达到生产所需的工艺要求。 ㈠ XXX 系统的性能和结构 XXX 系统主要由PLC、GOT（触摸屏）、伺服电机、气缸电磁阀、电磁继电器、光电传感器、磁性传感器、温度处理器、温度传感器以及各种按钮组成。 1、XXX 系统的主要性能和技术参数 ●主机电源：Vac-----220VAC/50HZ ●传感器电源：Vdd-----+24V ● PLC接口：40位输入、32位输出、1个RS232通信串口 ●工作温度：－10℃～+55℃ ●存储温度：－20℃～+60℃ 2、XXX 系统的内部地址 XXX 系统的内部地址及主要功能部件： ●输入继电器— X ●输出继电器— Y ●辅助继电器— M ●定时器— T ●计数器— C ●数据寄存器— D ●变址寄存器— Z 3、XXX 系统的外部引线功能定义 XXX 系统共有82根引脚，具体定义如下： ㈡指令描述 XXX 系统主要有如下指令： ㈢人机界面（GOT） 1、参数设置
人机界面(GOT)可用于参数设置和数据的显示(如图所示) 2、手动操作 人机界面亦可制作手动调试所需的各种按键，以替代繁琐的按钮(如图) 3、生产信息 人机界面还可用于显示生产时的各种数据以及PLC内部的信息，比如外部引脚的通断 信息、生产时产生的报警信息等(如下图) ㈣ XXX 系统的接口及编程 1、硬件接口 XXX系统与电脑的接口可以有两种方式：直接控制方式和间接控制方式。直接控制方式就是将PLC的RS232接口直接与电脑的RS232接口对接(如图1-1)；间接控制方式就是将PLC的RS232接口与触摸屏的RS232接口对接，然后将电脑的RS232接口与触摸屏的RS422接口对接，然后对该外设进行间接操作而实现控制(如图1-2)。 2、程式流程方框图 A、系统回原点流程图 B
江苏科技大学通信专业嵌入式系统设计及应用_复习大纲
嵌入式系统设计复习 题型： 1、填空，15分左右 2、选择，30分左右 3、简答题40分左右 4、综述15分左右 第一章嵌入式系统概述 提纲： 1、掌握嵌入式系统的定义 2、了解嵌入式系统的一般组成 嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序 （嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成。其中嵌入式计算机是整个嵌入式系统的核心，主要包括硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层） 知识点： 1、嵌入式系统的定义与特点 定义：是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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 特点：软件硬件可裁剪 ①专用性：嵌入式系统具有特定的功能,用于特定的任务； ②低成本：嵌入式系统极其关注成本； ③低功耗：嵌入式系统大都有功耗的要求； ④高实时性OS； ⑤嵌入式系统的运行环境广泛； ⑥嵌入式系统的软件通常要求固态化存储； ⑦嵌入式系统的软件、硬件可靠性要求更高； 2.RISC指令系统的特点 答：指令系统：RISC设计者把上要精力放在那些经常使用的指令上，尽量使它们具有简单高效的特色。对不常用的功能，常通过组合指令来实现。因此，在RISC机器上实现特殊功能时，效率可能较低。但可以利用流水技术和超标量技术加以改进和弥补。 存储器操作：RISC对存储器操作有限制，使控制简单化 程序：RISC汇编语言程序一般需要较大的内存空间，实现特殊功能时程序复杂，不易设计 中断：RISC机器在一条指令执行的适当地方可以响应中断 CPU：由于RISC CPU包含少的单元电路，因而面积小、功耗低 设计周期：RISC微处理器结构简单，布局紧凑，设计周期短，且易于采用最新技术易用性：RISC微处理器结构简单，指令规整，性能容易把握，易学易用 应用范围：由于RISC指令系统的确定与特定的应用领域有关，所以RISC机器更适合于嵌入式应用 3、嵌入式系统由硬件与软件组成，其中软件的组成 答：由实时多任务操作系统、文件系统、图形用户界面接口、网络系统及通用组件模块组成 4、嵌入式系统的运行可靠性指标
嵌入式软件系统设计方案案例
待定颜色 修改颜色 疑问颜色 采集器软件系统设计方案 版本历史
目录 1．引言 (5) 1.1 目的 (5) 1.2 背景和范围 (5) 1.3 定义 (5) 1.4 参考资料 (5) 2．系统结构 (5) 2.1 系统功能 (5) 2.2硬件系统框架 (6) 2.2 软件系统框架 (7) 3．上行规约解析模块设计说明 (9) 3.1描述 (9) 3.2功能 (9) 3.3设计思路（算法、流程） (9) 3.4接口 (10) 3.5资源分配、性能 (12) 3.6测试方法 (12) 4．读写参数模块设计说明 (12) 4.1描述 (12) 4.2功能 (12) 4.3设计思路（算法、流程） (13) 4.4接口 (13) 4.5资源分配、性能 (14) 4.6测试方法 (14) 5．周期抄表任务管理 (14) 5.1描述 (14) 5.2功能 (14) 5.3设计思路（算法、流程） (14) 5.4接口 (14) 5.5资源分配、性能 (14) 5.6测试方法 (15) 6．读历史电量数据模块设计说明 (15) 6.1描述 (15) 6.2功能 (15) 6.3设计思路（算法、流程） (15) 6.4接口 (15)
6.5资源分配、性能 (15) 6.6测试方法 (15) 7．数据存储和电表信息存储管理 (15) 7.1描述 (15) 7.2功能 (16) 7.3设计思路（算法、流程） (16) 7.4接口 (20) 7.5资源分配、性能 (20) 7.6测试方法 (20) 8．数据交换模块设计说明 (21) 8.1描述 (21) 8.2功能 (21) 8.3设计思路（算法、流程） (21) 8.4接口 (21) 8.5资源分配、性能 (21) 8.6测试方法 (21) 9．广播校时任务模块设计说明 (21) 9.1描述 (21) 9.2功能 (22) 9.3设计思路（算法、流程） (22) 9.4接口 (22) 9.5资源分配、性能 (22) 9.6测试方法 (22) 10．更改RS485通讯速率设计说明 (23) 10.1描述 (23) 10.2功能 (23) 10.3设计思路（算法、流程） (23) 10.4接口 (23) 10.5资源分配、性能 (23) 10.6测试方法 (23) 11．抄表记录周期任务设计说明 (23) 11.1描述 (23) 11.2功能 (23) 11.3设计思路（算法、流程） (23) 11.4接口 (23) 11.5资源分配、性能 (24)
八种架构设计模式及其优缺点
八种架构设计模式及其优缺点概述(上) 1. 什么是架构 我想这个问题，十个人回答得有十一个答案，因为另外的那一个是大家妥协的结果。哈哈，我理解，架构就是骨架，如下图所示： 人类的身体的支撑是主要由骨架来承担的，然后是其上的肌肉、神经、皮肤。架构对于软件的重要性不亚于骨架对人类身体的重要性。 2. 什么是设计模式
这个问题我问过的面试者不下于数十次，回答五花八门，在我看来，模式就是经验，设计模式就是设计经验，有了这些经验，我们就能在特定情况下使用特定的设计、组合设计，这样可以大大节省我们的设计时间，提高工作效率。 作为一个工作10年以上的老码农，经历的系统架构设计也算不少，接下来，我会把工作中用到的一些架构方面的设计模式分享给大家，望大家少走弯路。总体而言，共有八种，分别是： 1.单库单应用模式：最简单的，可能大家都见过 2.内容分发模式：目前用的比较多 3.查询分离模式：对于大并发的查询、业务 4.微服务模式：适用于复杂的业务模式的拆解 5.多级缓存模式：可以把缓存玩的很好 6.分库分表模式：解决单机数据库瓶颈 7.弹性伸缩模式：解决波峰波谷业务流量不均匀的方法之一 8.多机房模式：解决高可用、高性能的一种方法 3. 单库单应用模式这是最简单的一种设计模式，我们的大部分本科毕业设计、一些小的应用，基本上都是这种模式，这种模式的一般设计见下图：
如上图所示，这种模式一般只有一个数据库，一个业务应用层，一个后台管理系统，所有的业务都是用过业务层完成的，所有的数据也都是存储在一个数据库中的，好一点会有数据库的同步。虽然简单，但是也并不是一无是处。
优点：结构简单、开发速度快、实现简单，可用于产品的第一版等有原型验证需求、用户少的设计。 缺点：性能差、基本没有高可用、扩展性差，不适用于大规模部署、应用等生产环境。 4. 内容分发模式基本上所有的大型的网站都有或多或少的采用这一种设计模式，常见的应用场景是使用CDN技术把网页、图片、CSS、JS等这些静态资源分发到离用户最近的服务器。这种模式的一般设计见下图：
2019嵌入式课程设计-嵌入式系统设计与应用(第2版)-王剑-清华大学出版社
嵌入式系统课程设计计划 具体内容、进度安排及要求 （附课表，包含指导、答疑、上机的时间、地点，指导教师，学生班级，分组情况等）一、内容及要求： 通过本次课设，使学生了解嵌入式系统的特点，进一步理解和巩固课堂所学的嵌入式系统的基本理论和知识。掌握嵌入式系统的基本设计与分析方法，从而达到理论与实际相结合，并为今后从事嵌入式系统设计及其相关领域的各项工作打下坚实的基础。具体要求如下： 1、掌握嵌入式系统的硬件设计原理。 2、掌握嵌入式linux操作系统下的C语言应用程序设计技术 3、掌握嵌入式linux操作系统驱动程序设计技术 4、掌握嵌入式linux操作系统的移植技术 5、掌握嵌入式linux操作系统的交叉编译与动态调试技术 具体内容如下： （1）熟悉嵌入式硬件系统基础知识及基于Linux的应用开发环境的建立和程序设计方法 熟悉嵌入式硬件系统基础知识，熟悉嵌入式操作系统Linux的特点，了解Linux的主要模块及各自的功能。掌握虚拟机VMW ARE的使用方法，掌握通过交互式的环境来设计和定制内核、选择系统特性，然后进行编译和调试的全过程。了解BSP在嵌入式系统中位置及其作用。掌握在嵌入式操作系统Linux上搭建嵌入式应用开发环境的方法，熟悉Bootloader的使用方法。 （2）嵌入式操作系统Linux平台的编译移植搭建 安装嵌入式实验开发平台的BSP。根据嵌入式实验开发平台的特点和系统需求，利用VMARE环境配置Linux操作系统的特性和功能, 熟悉Bootloader的使用方法,使用TOOLCHAIN进行交叉编译、链接生成操作系统内核，生成系统映像文件ZImage。下载并运行编译好的Linux系统内核。对文件系统同样进行相关编译移植下载至嵌入式开发平台上。 （3）嵌入式数据库SQLITE与UI开发工具QT的掌握。 （4）根据所学理论知识和嵌入式硬件开发平台的具体情况，设计一个具有一定规模较复杂功能的嵌入式系统（如嵌入式系统设备驱动程序），一般来讲需要2个学生共同完成. （5）编写课设报告。课设报告要求： 1．要求使用A4纸打印，必须有封面和目录。封面内容有课设题目、班级、序号(两位)、姓名、指导教师、日期等内容。 2．课设内容一般应包含如下部分： ①课设名称、目的、要求、内容。 ②嵌入式系统a8开发硬件平台的基本概述。 ③嵌入式操作系统Linux配置、编译、移植的基本原理和过程及测试程序设计。 ④嵌入式数据库sqlite的移植过程及程序设计。 ⑤基于QT的数据库应用程序设计。 ⑥目标系统如嵌入式设备驱动程序的设计。 ⑦课设结果及分析。 ⑧收获、体会和建议。 二、进度安排： 1．嵌入式开发平台的熟悉（硬件设计环境和软件开发环境）（1天） 2．嵌入式操作系统Linux平台的编译移植搭建（1天） 3．嵌入式linux操作系统的交叉编译与动态调试（1天） 4．嵌入式数据库SQLITE的熟悉（1天）
嵌入式系统完整开发方案学习资料
嵌入式系统完整开发 方案
本文提纲 嵌入式系统完整解决方案 一、前言：简单介绍嵌入式技术的飞速发展以及作为嵌入式领域老牌劲旅的旋极 公司在这方面所提供的完整解决方案； 二、由美国ATI公司生产的Nucleus操作系统特点及其优势； 三、根据用户所选用的CPU的不同，编译器有多种不同的选择：Paradigm开发 工具、CAD-UL开发工具，ARM公司的SDT2.5X 和ADS1.X，GreenHill 编译器； 四、嵌入式开发中，代码的调试也是重要的一步，因此必须选择好的调试工具才 能生产出好的软件，通常的调试手段有三种：ICE、ICD和MONITOR，我们向大家推荐由德国Lauterbach公司生产的Trace32-ICE/ICD； 五、用户需要RTOS厂商提供原型工具，以便可以在主机上来仿真目标软件环 境； 六、最后举例说明基于ARM/MIPS的开发方案。
嵌入式系统完整开发方案 xx旋极信息技术有限公司 在嵌入式技术飞速发展的今天，嵌入式产品已经出现在社会的各个领域，包括航空、航天、军事、仪表、工业控制及家庭消费等。全球每年要消耗掉30亿颗嵌入式微处理器，嵌入式系统带来的工业年产值已经超过了1万亿美元。而在这些嵌入式应用中，大多采用了嵌入式实时多任务操作系统（RTOS）。 早期的嵌入式应用程序都是在没有操作系统支持的裸机上用汇编语言和C语言来开发，这也正是目前我国大多数嵌入式开发的工作模式。为了能够有效利用高档单片机的处理能力，现代的嵌入式产品开发大多选用RTOS作为软件的核心。这样，不仅能够把系统软件和应用软件分开处理，还可以极大地简化系统的开发过程，提高可靠性，并缩短产品上市的时间。可以说RTOS 使嵌入式软件的编写从“小生产方式”进入了“大生产方式”。 旋极公司作为国内嵌入式技术领域的老牌劲旅，从xx93年公司创建之初就致力于嵌入式技术的引进和开发。起初，只是作为国外厂商的代理，向用户提供相应的开发工具，现在，为了适应市场的要求，改变了以前的模式，从简单的提供开发工具发展到向用户提供完整的解决方案。这其中包括：操作系统（图形、网络、浏览器等）、仿真器、编译器、原型工具等产品和我们为用户提供的全方位的技术支持服务。 一、操作系统 在这里我们要向大家推荐的操作系统是Nucleus，它是美国ATI公司的产品，是为实时嵌入式应用而设计的一个抢先式多任务操作系统。其95%的代码由ANSI C语言写成，因此结构性和可移植性非常好。Nucleus操作系统的设计采用了面向对象的方法，整个软件由多个功能明确的组件构成，因此结构清晰，便于裁减和复用。 Nucleus操作系统还拥有丰富的外围模块（如下图所示），如TCP/IP网络协议栈（包括各种应用层的协议）、多种风格的图形系统（Windows和Mac风格）、基于RAM/Flash存储器的文件系统、以及一个功能可定制的Internet浏览器。
常用设计模式
使用设计模式来提高程序库的重复利用性是大型程序项目开发必须的。但是在“四人帮”的设计模式概述中提到了23种标准设计模式，不但难以记住，而且有些设计模式更多的适用于应用程序开发，对游戏项目引擎设计并没有很多的利用价值。根据经验，精挑细选后，笃志在这里记录一些自认为有利用价值的设计模式，以便之后自己设计时使用。 一：观察者Observer 观察者的设计意图和作用是：它将对象与对象之间创建一种依赖关系，当其中一个对象发生变化时，它会将这个变化通知给与其创建关系的对象中，实现自动化的通知更新。 游戏中观察者的适用环境有： 1：UI控件管理类。当我们的GUI控件都使用观察者模式后，那么用户的任何界面相关操作和改变都将会通知其关联对象——我们的UI事件机。 2：动画管理器。很多时候我们在播放一个动画桢的时候，对其Frame有很大兴趣，此时我们设置一个FrameLister对象对其进行监视，获得我们关心的事件进行处理是必须的。 观察者伪代码： //—— // 被观察对象目标类 Class Subject { // 对本目标绑定一个观察者 Attach（ Observer ）； // 解除一个观察者的绑定 DeleteAttach（ Observer ）； // 本目标发生改变了，通知所有的观察者，但没有传递改动了什么 Notity（） { For （…遍历整个ObserverList …） { pObserver ->Update（）； }
} // 对观察者暴露的接口，让观察者可获得本类有什么变动GetState（）； } //—— // 观察者/监听者类 Class Observer { // 暴露给对象目标类的函数，当监听的对象发生了变动，则它会调用本函数通知观察者 Void Update （） { pSubject ->GetState（）； // 获取监听对象发生了什么变化 TODO：DisposeFun（）； // 根据状态不同，给予不同的处理 } } //—— 非程序语言描述： A是B的好朋友，对B的行为非常关心。B要出门，此时A给了B一个警报器，告诉B说：“如果你有事，立刻按这个警报器告诉我。”。结果B在外面遇上了麻烦，按下警报器（Update（）），B就知道A出了事，于是就调查一下B到底遇到了什么麻烦（GetState（）），当知道B原来是因为被人打了，于是立刻进行处理DisposeFun（），派了一群手下帮B打架。 当然关心A的人可以不止一个，C，D可能也对A很关心，于是A这里保存一个所有关心它的人的链表，当遇到麻烦的时候，轮流给每个人一份通知。 二：单件模式Singleton单件模式的设计意图和作用是：保证一个类仅有一个实例，并且，仅提供一个访问它的全局访问点。 游戏中适用于单件模式的有： 1：所有的Manger.在大部分的流行引擎中都存在着它的影子，例如SoundManager，
嵌入式系统设计与应用课程设计报告
《嵌入式系统设计与应用》课程设计报告 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
目录 一、设计目的 (3) 二、开发环境 (3) 三、设计任务及要求 (3) 四、实现过程 (3) 用户应用程序设计 (3) 服务器端程序 (3) 五、总结 (4)
一、设计目的 （1）、熟悉并掌握在Linux开发环境下C语言程序设计及编译方法、嵌入式系统；（2）、掌握嵌入式linux下基础网络编程：socket编程 （3）、独立编写客户机/服务器通信程序； 二、开发环境 (1) 编程环境：在Linux开发环境下设计及编译C语言程序。 (2) 硬件设备：PXA270开发板，PC机。 三、设计任务及要求 设计一套可远程调用求和函数并返回客户端的程序。 四、实现过程 用户应用程序设计 1.程序 int sum(); 2.程序 #include <> int sum（）{ int i=1,sum=0; while(i<=100){ sum=sum+i; i++; } return sum; } 服务器端程序 /******************************* * 服务器端程序*
********************************/ #include