嵌入式系统关键技术分析与开发应用(1)

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1、2015届《嵌入式系统》课程论文嵌入式系统关键技术分析与开发应用号名院业级姓学生M-学学所专班5011110122"信息工程学院计算机科学与技术计算机15-1班嵌入式系统关键技术分析与幵发应用摘要:在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需耍的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机"机器"；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3,PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而

2、在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。目前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一，吸引了大批的优秀人冰投入其屮。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心75%。从嵌入式系统的基木概念入手，分别从ARM的定义、ARM微处理器、ARM开发工貝•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耍求，介绍了目前市场上的实时多任务操作系统(RTOS)。最厄，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：AR

3、M嵌入式系统嵌入式微处理器嵌入式微控制1、引言在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC(Post-PC)吋代，嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面中。随着国内外各种嵌入式产品的进一步开发和推广，嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合。1970年左A出现了嵌入式系统的概念,此吋的嵌入式系统很多都不采用操作系统，它们只是为Y实现某个控制功能，使用一个简单的循环控制对外界的控制请求进行处理。当应用系统越来越复杂、利用的范围越来越广泛的时候，每添加一项新的功能，都可能需耍从头开始设计。没宥操作系统已成为

4、一个最大的缺点了。C语言的出现使操作系统开发变得简单。从上世纪80年代开始，出现了各种各样的商用嵌入式操作系统百家争呜的局面，比较著名的有VxWorks、pSOS和WindowsCE等等，这些操作系统大部分是为专有系统而开发的。另外，源代码幵放的嵌入式Linux,巾于其强人的M络功能和低成木，近来也得到了越来越多的应用。2、嵌入式系统的技术特点嵌入式系统通常包括构成软件的基本运行环境的硬件和操作系统两部分。嵌入式系统的运行环境和应用场合决定了嵌入式系统具有区别于其它操作系统的一些特点。(1)嵌入式处理器嵌入式处理器可以分为三类：嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式

5、DSP(DigitalSignalProcessor)。欣入式微处理器就是和通用计算机的微处理器对应的CPU。在应用屮，一般是将微处理器装配在专门设计的电路板上，在母板上只保留和嵌入式相关的功能即可，这样可以满足嵌入式系统体积小和功耗低的耍求。目前的嵌入式处理器主耍包括：PowerPC>Motorola68000、ARM系列等等。(2)微内核结构大多数操作系统至少被划分为内核层和应用层两个层次。内核只提供基本的功能，如建立和管理进程、提供文件系统、管理设备等，这些功能以系统调用方式提供给用户。一些桌而操作系统，如Windows、Linux等，将许多功能引入内核，操作

6、系统的内核变得越来越人。内核变人使得心用的资源增多，剪裁起来很麻烦。(3)任务调度在嵌入式系统中，任务即线程。大多数的嵌入式操作系统支持多任务。多任务运行的实现实际是靠CPU在多个任务之间切换、调度。每个任务都宥其优先级，不同的任务优先级可能相同也可能不同。任务的调度冇三种方式：可抢占式调度、不可抢占式调度和时问片轮转调度。不可抢占式调度是指，一个任务一旦获得CPU就独占CPU运行，除非由于某种原因，它决定放弃CPU的使用权；可抢心式调度是基于任务优先级的，当前正在运行的任务可以随时让位给优先级更高的处于就绪态的其它任务；当两个或两个以上任务有同样的优先级，不同任务

7、轮转地使用CPU，直到系统分配的CPU吋间片用完，这就是吋间片轮转调度。作系统对不同优先级的任务采用基于优先级的抢占式调度法，对相同优先级的任务则采用时间片轮转调度法。(4)硬实时和软实时有些嵌入式系统对时间的要求较高，称之为实时系统。有两种类型的实时系统：硬实时系统和软实时系统。软实时系统并不要求限定某一任务必须在一定的时间内完成，只要求各任务运行得越快越好；硬实吋系统对系统响应吋间有严格要求，一旦系统响应吋间不能满足，就可能会引起系统崩溃或致命的错误，一般在工业控制屮应用较多。(1)内存管理针对有内存管理单元(MMU)的处理器设计的一些桌曲操作系统，如Win