第一讲 嵌入式操作系统

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1、嵌入式操作系统涂刚Email：tugang@tom.com1课程目的：1、了解什么是嵌入式系统2、掌握嵌入式系统开发方法3、注重实践，培养动手能力2课程安排：8/2＋24/44次课，6次实验注重实验，考核实验课程内容：1.硬件,2.软件,3.OS,4.实验3参考资料1.王田苗主编.嵌入式系统设计及实例开发—ARM与μC/OS-Ⅱ.北京：清华大学出版社，2002.92．（美）JeanJ.Labrosse,邵贝贝译.μC/OS-Ⅱ—源码公开的实时嵌入式操作系统.北京：中国电力出版社，2001.8简介：是目前学习嵌入式操作系统最好的入门教材，书中对一个完整的

2、嵌入式实时内核—μC/OS-Ⅱ进行了剖析，详细讲述了实时内核的设计和创建方法，以及多任务实时系统的原理和编程思想。3.杜春雷.ARM体系结构与编程。清华大学出版社4．毛德操，胡希明著，嵌入式系统—采用公开源代码和StrongARM/Xscale处理器.浙江大学出版社，2003.104嵌入式操作系统第一讲硬件成分5嵌入式系统的硬件成分1、什么是嵌入式系统2、嵌入式系统的组成3、CISC与RISC系统结构4、微控制器与微处理器5、边界扫描测试技术JTAG6、嵌入式系统技术发展趋势6本节提要11嵌入式系统的定义22嵌入式系统的组成33CISC与RISC系统结

3、构44微控制器与微处理器55边界扫描测试技术JTAG66嵌入式系统技术发展趋势7嵌人式系统无处不在8嵌入式Internet应用9嵌入式系统的定义ò通用计算机系统ò嵌入式系统、嵌入式计算机系统（EmbeddedSystem）：计算机作为某个专用系统中的一个部件而存在，嵌入到更大的、专用的系统中的计算机系统。嵌入：为目标系统构筑合适的计算机系统并有机地融入目标系统中。10嵌入式系统的定义发展历史嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。一个手持的MP3和一个PC104的微型工业控制计算机都可以认为是嵌入式系统。嵌入式系统已经有了近30年的发展历史，它是硬件和软件

4、交替发展的双螺旋式发展。第一款微处理器是Intel的4004，它出现在1971年，然后是是Intel公司的8048，它出现在1976年。Motorola同时推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，这些早期的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定时器。之后在80年代初，Intel又进一步完善了8048，在它的基础上研制成功了8051。111981年ReadySystem发展了世界上第1个商业嵌入式实时内核（VRTX32）包含了许多传统操作系统的特征，包括任务管理、任务间通讯、同步与相互排斥、

5、中断支持、内存管理等功能。随后，出现了如IntegratedSystemIncorporation(ISI)的PSOS、IMG的VxWorks、QNX公司的QNX等，PalmOS，WinCE，嵌入式Linux，Lynx，uCOS、Nucleus，以及国内的Hopen、DeltaOS等嵌入式操作系统。今天RTOS已经在全球形成了1个产业，根据美国EMF（电子市场分析）报告，1999年全球RTOS市场产值达3.6亿美元，而相关的整个嵌入式开发工具（包括仿真器、逻辑分析仪、软件编译器和调试器）则高达9亿美元。12IEEE定义根据IEEE（国际电气和电子工程师

6、协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属装置。13一般定义“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。”从三个方面来理解该定义：专用计算机系统（非ＰＣ智能电子设备）：面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具

7、体应用相结合才具有生命力。技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的集成系统：是将各个行业的具体应用相结合的产物。适应应用系统的严格要求：必须根据应用需求对软硬件进行裁减，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗等要求。14嵌入式系统的几个重要特征（1）可靠性与稳定性：MTBF为关键性的参数，对元器件、工艺、质量控制等方面有不同的要求。（2）操作系统小由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以操作系统内核较之传统的操作系统要小得多。比如ENEA公司的OSE分布式系统，内核只有5K，而Windows的内核则要大得多。（3）低功耗：

8、省电、减少发热15（4）专用性强功能、应用预知、相对固定，编程灵活性、CPU计算能力等可以低于