嵌入式系统设计论文

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1、嵌入式系统设计论文专业：电子信息工程（信号处理）班级：姓名：指导教师：评分：年月曰【摘要】当今信息吋代，嵌入式系统的应用无处不在，而ARM嵌入式系统应用市场份额约占75%。从嵌入式系统的基本概念入手，分别从ARM的定义、ARM微处理器、ARM开发工具及调试方法来介绍ARM嵌入式系统基础知识。接着，讨论了ARM嵌入式系统的实时性要求，介绍了0前市场上的实时多任务操作系统(RTOS)。最后，概括了ARM技术的应用领域及其产业化发展，并预测ARM技术发展的前景。关键词：嵌入式系统；ARM;微处理器；RTOS目录1.01

2、s*1.嵌入式系统12.1嵌入式系统的概念12.2嵌入式系统的架构1.ARM嵌入式系统23.1什么是ARM23.2ARM处理器核系列及应川23.3ARM微处理器的特点33.4ARM微处理器的指令结构33.5ARM嵌入式系统开发工具及调试方法44.AR.M嵌入式系统的实吋性要求54.1嵌入式系统软件需要KTOS开发平台54.2RTOS65.嵌入式系统的信息产业化发展65.1ARM技术的应用领域65.2嵌入式系统产业化发展76.雜7斜餓81•引言随着计算机技术、网络技术和微电子技术的深入发展，嵌入式系统的应用无处不在

3、。ARM是目前公认的业界领先的32位嵌入式RISC（精简指令计算机）微处理器。ARM技术日益成熟和不断发展，正在逐步渗入到我们生活的各个方面。本文从实际岀发，首先介绍嵌入式系统的基本概念，随之重点闹述了由ARM微处理器构成的嵌入式系统（简称ARM嵌入式系统）的基础知识，最后分析了ARM技术的产业化发展过程及发展趋势。2.嵌入式系统2.1嵌入式系统的概念嵌入式系统的英文叫做EmbeddedSystem,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，

4、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、体积和功耗冇严格耍求的专用计算机系统。”嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象屮的专用微处理器，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而特别设计的、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。2.2嵌入式系统的架构嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统，0底向上也含省3个部分，如图1所示。（1）硬件环境：是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台，硬件平台括嵌入式处理器和外围设备。嵌入式处理器是嵌入式系统

5、的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。（2）嵌入式操作系统：完成嵌入式应用的任务调度和控制等核心功能。具有内核较精简、可配置、与高M应用紧密关联等特点。嵌入式操作系统具有相对不变性。（3）嵌入式应用程序：运行于操作系统之上，利用操作系统提供的机制完成特定功能的嵌入式应用。不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序。3.ARM嵌入式系统3.1什么是ARMARM是AdvancedRISCMachines的缩写，是微处理器行业的一家知名企业，该企业设计了大量廉价、高性能、低功耗的RISC处理器、相关技术及软件。ARM技术

6、有很好的性能和功效，其合作伙伴包括世界许多顶级的半导体公司。目前，共冇30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、PHILIPS和国家半导体这样的大公司。可以说，ARM不仅仅代表一个公司，代表了一类微处理器，代表了一•种技术，还代表了一种新型的产业发展模式。3.2ARM处理器核系列及应用ARM公句开发了一系列ARM处理器核。目前最新的系列已经是ARM11了。ARM6及更早的系列已经罕见了，ARM7以后的核也不是都获得广泛应用。□前应用最多的是ARM

7、7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10系列、SecurCore系列、Intel的StrongARM、XScale系列。ARM7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lazelle的ARM7EPS。该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系列：包括ARM9TDMI、ARM920T和带有高速缓存处理器宏单元的ARM940T。该系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统

8、、机顶盒、高端打印机、PDA、网络电脑以及带冇MP3音频和MPEG4视频多媒体格式的智能电话中。ARM9E系列：为综合处理器，包括ARM926E」-S、带冇高速缓存处理宏单元的ARM966E-S/ARM946E-S。该系列强化了数字信号处理功能，可应用于需要DSP与微控制器结合使用的情况，将Thumb技术和DSP都扩展到ARM指令集屮，并具宥EmbeddedICE-RT逻