嵌入式计算机系统的设计专科生.doc

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1、专科生毕业论文（设计）中文题目嵌入式计算机系统的设计摘要嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪，适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。它具有以下特点：1、与应用密切相关嵌入式系统作为机器或设备的组成部分，与具体的应用密切相关。2、实时性嵌入式系统必须在实时方式下工作，若在规定的时间某一请求得不到处理或者处理没有结束，可能会带来严重的后果。3、复杂的算法对不同的应用，嵌入式系统有不同的算法。4、制造成本在某些情况下，制造成本决定了含有嵌入式系统的设备或产

2、品能否在市场上被成功地销售。5、功耗许多嵌入式系统采用电池供电，因此对功耗有严格的要求。6、开发和调试必须有相应的开发环境、开发工具和调试工具，才能进行开发和调试。7、可靠性嵌入式系统应该能够可靠地运行，比如能在规定的温度、湿度环境下连续运行、有一定的抗干扰能力。8、体积嵌入式系统一般都要求体积尽可能地小。随着计算机技术、信息技术和数据技术的发展，嵌入式系统的将向着更加小、更快速、功耗更低以及互联网的方向发展。关键词：可靠性实时性抗干扰第一章　　绪论1.1　嵌入式系统1.1.1　嵌入式系统简介　　随着计算机技术

3、和微电子技术的迅速发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。当今，嵌入式系统已成为一个时髦的名词，就像当初的计算机热潮，似乎比当初的计算机热潮涉及的领域更广泛，应用技术人员更多，相关国民经济产值也更庞大。报纸、杂志、网络都把嵌入式系统当作讨论的热门话题。1.1.2　实时多任务操作系统RTOS(RealTimemulti-taskingOperationSystem),即实时多任务操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台。目前在中国大多数嵌入式软件开发还是基于处理器直接编写，没有采用商品化的RTOS，不能将系统软件和应

4、用软件分开处理。RTOS是一段嵌入在目标代码中的软件，用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如此，RTOS还是一个可靠性和可信性很高的实时核，将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来，留给用户一个标准的API，并根据各个任务的优先级，合理地在不同任务之间分配CPU时间。TOS是针对不同处理器优化设计的高效率实时多任务核，优秀商品化的RTOS可以面对几十个系列的嵌入式处理器MPU、MCU、DSP、SOC等提供类同的API接口，这是RTOS基于设1.1.3　嵌入式操作系统的发展状况国外嵌入式操作系统

5、已经从简单走向成熟，主要有VMware、QNX、Palmas、WindowsCE、嵌入式Linux等。国的嵌入式操作系统研究开发有2种类型，一类是基于国外操作系统2次开发完成的，如海信的基于WindowsCE的机顶盒系统；另一类是中国自主开发的嵌入式操作系统，如凯思集团公司自主研制开发的嵌入式操作系统HopeOS(“女娲计划”)等。1.1.4　嵌入式系统软件的特点嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同。1.软件要求固态化存储。　为了提高执行

6、速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。2.软件代码高质量、高可靠性。　尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上存储器容量不断增加，但在大多数应用中，存储空间仍然是宝贵的，还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高，以减少程序二进制代码长度、提高执行速度。3.系统软件(OS)的高实时性是基本要求。　在多任务嵌入式系统中，对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键，单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效

7、率的，这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此系统软件的高实时性是基本要求。4.多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础。1.2　嵌入式开发概述1.2.1嵌入式系统开发需要开发工具和环境通用计算机具有完善的人机接口界面，在上面增加一些开发应用程序和环境即可进行对自身的开发。而嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等

8、。1.2.2嵌入式系统软件需要RTOS开发平台通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API)，是计算机基本组成不可分离的一部分，应用程序的开发以及完成后的软件都在OS平台上面运行，但一般不是实时的。嵌入式系统则不同，应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行；但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS开发平台，这样才能保证程序执行