嵌入式系统概述new

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1、第一章嵌入式系统概述1.嵌入式系统的定义从技术的角度定义：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。从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。2.嵌入式处理器的分类①嵌入式微处理器；②嵌入式微控制器；③嵌入式DSP处理器；④嵌入式片上系统（SOC）3.嵌入式操作系统的基本概念及特点一般实时操作系

2、统应用于实时处理系统的上位机和实时查询系统等实时性较弱的实时系统，并且提供了开发、调试、运用一致的环境。嵌入式实时操作系统应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发过程是通过交叉开发来完成的，即开发环境与运行环境是不一致。嵌入式实时操作系统具有规模小(一般在几K～几十K内)、可固化使用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点4.实时操作系统的基本概念及特点总的来说实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时间范围内作出响应。它强调的是实时性、可靠性和灵活性,与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用,由

3、它来管理和协调各项工作,为应用软件提供良好的运行软件环境及开发环境。从实时系统的应用特点来看实时操作系统可以分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统IEEE的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具备以下的几点:异步的事件响应；切换时间和中断延迟时间确定；优先级中断和调度；抢占式调度；内存锁定；连续文件；同步；5.操作系统的内核有哪两种，各自的特点①非占先式内核：非占先式内核要求每个任务自我放弃CPU的所有权。非占先式调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个CPU。异步事件还是由中断服务来处理。中断服务可以使一个高优

4、先级的任务由挂起状态变为就绪状态。但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。②占先式内核：最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态，当前任务的CPU使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。6.任务优先级的概念任务的优先级是表示任务被

5、调度的优先程度。7.常见的嵌入式操作系统举例①嵌入式Linux②WinCE③VxWorks④μC/OS-II第二章ARM7体系结构1.RISC特点①具有大量的通用存储器；②独特的装载/保存（load-store）结构；③简单的寻址模式;④统一和固定长度的指令格式。2.ARM体系结构特点①每条数据处理指令可同时包含算术逻辑单元（ALU）的运算和移位处理，实现ALU和移位器的最大利用；②使用地址自增和自减的寻址方式优化程序循环；③装载/保存指令对数据的批量传输，实现最大数据吞吐量;④大多数指令的条件执行，实现最快速的代码执行。3.常用

6、的ARM处理器核系列ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11、Cortex、Xscale4.ARM7，ARM9系列的特点和主要应用领域ARM7：该系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T和扩充了Jazelle的ARM7EJ-S。该系列处理器提供Thumb16位压缩指令集和EmbededICE软件调试方式，适用于更大规模的SoC设计中。ARM7系列广泛应用于多媒体和嵌入式设备，包括Internet设备、网络和调制解调器设备，以及移动电话、PDA等无线设备。ARM9:该系

7、列包括ARM9TDMI、ARM920T和带有高速缓存处理器宏单元的ARM940T。除了兼容ARM7系列，而且能够更加灵活的设计。ARM9系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统和机顶盒等领域。5.ARM7TDMI流水线ARM处理器使用流水线来增加处理器指令流的速度，这样可使几个操作同时进行，并使处理和存储器系统连续操作，能提供0.9MIPS/MHz的指令执行速度。取指：从寄存器装载一条指令。译码：识别将要被执行的指令。执行：处理指令并将结果写回寄存器。6.2.2节思考题看PPT吧....7.ARM处理器状态及相关切换方式ARM状

8、态：32位，处理器执行字方式的ARM指令，处理器默认为此状态；Thumb状态：16位，处理器执行半字方式的Thumb指令。使用BX指令将ARM内核的操作状态在ARM状态和Thumb状态之间进行切换。8.ARM处理器模式ARM体系结构支持7种处理器模