基于ARM的嵌入式系统平台及其移植性研究

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1、摘要本课题以方法论的全新视角重新审视了嵌入式系统，阐明其本质是一种基于系统设计的技术观念和开发方法。以此观念入手，课题将平台技术视为现代系统设计方法的集大成者，详细探讨了其组成要件和实现方法，并将其引入了嵌入式系统的领域。在此基础上，全面构建了广义电子工程的平台栈模型，并以其中的体系结构平台和编程模型平台为核心，提出了嵌入式系统的基础架构。课题以基于ARM7TDMICPU核的嵌入式系统为实例，具体讨论了上述基础架构的实现。在此过程中，发现编程模型平台与体系结构平台之间自动移植工具的缺失是造成嵌入

2、式设计效率低下的重要原因之一。最后课题聚焦于嵌入式开发平台的可移植性问题，实现了源代码自动移植器的一个原型，在提高嵌入式系统开发过程的自动化方面进行了有益的实践。关键词：平台、嵌入式系统、ARM、移植性AbstractThispapertakesaviewofmethodologytosurveytheembeddedsystem．Theessenceofembeddedsystemisakindoftechthinkinganddex；elopingwayofsystemdesign·This

3、paperbringplatformtech，witchisabestwaytOrealisesystemdesign，intoembeddedsystemdesignandconstructamodelofplatformstackfortheextensiveelectronicengineering．Basingthemodel，wepresentaninfrastructureofembeddedsystemaroundthearchitectureplatformandprogrami

4、ngmodelplatform．TakingtheARM7TDMI-basedembeddedsystemasanexample，weshowtherealisingprocessofthatinfrastructure．Duringtheresearch，wefoundthelossofauto-porttoolsisoneofthereasonsofdevelopingunefficiently．Sowefocuseontheportabilityoftheembeddedsystem’sd

5、evelopingplatformandrealiseanauto．portingSOftwareKeywords：Platform，EmbeddedSystem，ARM，Portability上篇：原理、思想和方法第一章嵌入式系统的观念§1—1对嵌入式系统的一些误解下面是一些比较常见的误解，这些误解严重阻碍了工程人员快速进入现代嵌入式系统的领域，更导致工程人员不能深刻认识嵌入式系统的本质，从而未能真正采纳系统的技术观念和设计方法。误解1：嵌入式系统就是比较复杂的单片机系统。很多从单片机领域跨入

6、嵌入式系统的工程人员经常持有这种误解。他们认为嵌入式系统本质上就是单片机系统，因此在他们看来嵌入式微处理器就是单片机。从传统单片机系统的设计来说，这并没有错，但是这种观念严重阻碍了工程人员正确和深入地理解嵌入式系统，也严重阻碍了他们采用更加先进的系统设计和产品开发的方法。嵌入式系统的方法和实践确实还很不完善和成熟，但是它决不是一个噱头，而是一种设计方法和观念的创新。误解2：嵌入式系统是达到一定规格要求的莱类产品或系统。目前，关于嵌入式系统；有一种普遍流行的定义，即：“嵌入式系统是以应用为中心、以

7、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。”但是根据上述定义，很难界定传统的单片机系统是否属于嵌入式系统，如果是，那么为何又出现了嵌入式系统的概念?又如传统的计算机系统完全可以按照上述要求设计，是不是也可以算嵌入式系统了?可见，上述定义过于模糊，没能将嵌入式系统与其他事物区别开来，更没能深入嵌入式系统的实质。正如jE京航空航天大学何立名教授所说：“这个描述只是提出了嵌入式系统的一些特点，而不是概念本身。”还有一种关于嵌入式系统的定义比

8、较直观一些，“嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。”但是该定义过于具化，只描述了嵌入式系统某种表现形式的一个侧面，即嵌入式系统的软件通常以固件的形式出现，软件嵌在硬件中。但实际上，并不一定如此，譬如嵌入式系统也可以带有硬盘驱动器，软件也可以像PC机那样驻留在硬盘中，需要时调入内存运行。因此不能说软件代码大，或者没有固化，就