嵌入式操作系统综述.pdf

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1、万方数据第20014善6篙2期Joumalof邵Sh阳ao学ym院lg学Un报iv‘er自si然ty稿N学at舨ura’lSciences)V告二!溜年月lof(1一．——一』竺!!竖文章编号：1672—7010(2004J02—0045—03嵌入式操作系统综述宁勇(湖南省广播电视大学邵阳分校，湖南邵阳422000)摘要：文章叙述了嵌八式操作系统的分类皮应用，井分析了嵌入式操作系统的设计工具与设计方法关键词：嵌入或；操作系统中圈分类号：TP368．1文献标识璃：A1嵌入式处理器分类与现状嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，目前据不完全统计，全世界嵌人式处理器的品种总量已经

2、超过1000多种，流行体系结构有30几个系列，其中8051体系的占有多半．主产8051单片机的半导体厂家有20多个，共350多种衍生产品，仅Phi

3、ips就有近100种．现在几乎每个半导体制造商都生产嵌人式处理器，越来越多的公司有自己的处理器设计部门．嵌入式处理器的寻址空间一般从64kB到16MB，处理速度从0．1MIPS到2000MIPS．常用封装从8个引脚到144个引脚．根据其现状。嵌人式计算机可以分成下面几类．(1)嵌入式徽处理器(EmbeddedMicroprocessorUnit，EM[I)U)嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的aU．在应用中，将微处理器装配在专门设计的

4、电路板上，只保留和嵌人式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗为了满足嵌入式应用的特殊要求。嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基不是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都僦了各种增强．和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点，但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件，从而降低了系统的可靠性，技术保密性也较差．嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路板上，称为单板计算机．如STD—BUS、PCI04等．近年来，德国、日本的一些公司又开发出了类似“火柴盆”式名片大小的嵌入式训算机系

5、列oEM产品．嵌入式处理器目前主要有Aml86／88、386EX、SC一400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等．(2)嵌入式微控制器(MieroeontrollerUnit，MCU)嵌入式微控制器又称单片机，就是将整个计算机系统集成到一块芯片中．嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM／EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时／计数器、WatchDog、I／O、串行口、脉宽调制输出、A／D、D／A、HashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设，为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样

6、的，不同的是存储器和外设的配置及封装．这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本．和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高．微控制器是目前嵌入式系统工业的主流．微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称微控制器．嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS一251、MCS一96／196／296、C166／167、MC68HC05111112116、68300等．另外还有许多半通用系列如：支持USB妥日的MCU8XC930／931、岱40

7、、C54l：支持12C、CAN—Bus、LCD及众多专用MCU和兼容系列．目前MCU占嵌入式系统约70％的市场份额．特别值得注意的是近年来提供X86微处理器的著名厂商AMD公司，将Aml86CC／cH／CU等嵌入式处理器称之为Micrtxxmtmller．MamROLA公司把以PowerPC为基础的PIK2505和PPC555亦列入单片机行列TI公司亦将其TMS320C2Ⅺ()(系列DsP做为MCU进行推广．(3)嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigutakSlgⅢaProcessor，E1]SP)DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，收稿日期：2003一10—16作者

8、简介：宁勇(1973一)，男，湖南邵阳人，湖南省广播电视大学邵阳分校教师万方数据邵阳学院学报(自然科学版)第l卷使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器．推动嵌入式I)SP处理器发展的另一个因素是嵌入式系统的智能化，例如各种带有智能逻辑的消费类产品，生物信息识别终端，带有加解密算法的键盘，ADSL接人、实