ARM嵌入式体系结构与接口技术.ppt

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1、嵌入式应用程序设计第一章嵌入式系统基础1.1嵌入式系统概述1.2ARM处理器硬件开发平台1.3嵌入式软件开发流程1.4实验内容—使用JTAG烧写NANDFlash1.5小结1.6思考与练习本章课程：21.1嵌入式系统概述1.1.1嵌入式系统的基本概念1.1.2嵌入式系统的体系结构1.1.3几种常用的嵌入式操作系统1.1.4嵌入式系统发展趋势3嵌入式系统的基本概念嵌入式系统应用随处可见，工业、军事、宇宙、通信、运输、金融、医疗、气象、农业等领域嵌入式系统是以应用为中心，以计算机控制系统为基础，并且软硬件可裁剪，

2、适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统通常由特定功能模块和计算机控制模块组成，主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件等部分组成。它具有“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”的三个基本要素。1.1.1嵌入式系统的基本概念4嵌入式系统的特点（1）面向特定应用的特点，与“通用型”系统相比，满足特定应用的特定需求（2）嵌入式系统的硬件和软件都必须进行高效地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能（3）嵌入式系统是将先进的计

3、算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。1.1.1嵌入式系统的基本概念5（4）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片中或单片机本身，而不是存储于磁盘中。（5）嵌入式开发的软件代码尤其要求高质量、高可靠性。（6）嵌入式系统本身不具备二次开发能力，即设计完成后用户通常不能在该平台上直接对程序功能进行修改，必须有一套开发工具和环境才能进行再次开发。厂家对产品固件（Firmware）进行升级61.1.2嵌入式系统的体系结构嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统，一

4、般包括以下3个方面：硬件设备、嵌入式操作系统和应用软件。71.1.2嵌入式系统的体系结构硬件设备包括嵌入式处理器和外围设备。嵌入式处理器（CPU）是嵌入式系统的核心部分，它与通用处理器最大的区别在于，嵌入式处理器大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中，它将通用处理器中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。ARM/PowerPC/MC68000/MIPS等外围设备是指嵌入式系统中用于完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其他部件。目前常用的嵌

5、入式外围设备按功能可以分为存储设备（如RAM、SRAM、Flash等）、通信设备（如RS-232接口、SPI接口、以太网接口、USB接口、无线通信等）和显示设备（如显示屏等）3类。81.1.2嵌入式系统的体系结构嵌入式操作系统不仅具有通用操作系统的一般功能，如向上提供对用户的接口（如图形界面、库函数API等），向下提供与硬件设备交互的接口（硬件驱动程序等），管理复杂的系统资源，在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应用专用性等方面，具有更加鲜明的特点91.1.2嵌入式系统的体系结构应用软件是针对特定应用领域

6、，基于某一固定的硬件平台，用来达到用户预期目标的计算机软件。由于嵌入式系统自身的特点，嵌入式应用软件在准确性、实时性、安全性和稳定性等方面要求较高尽可能地进行代码优化，以减少对系统资源的消耗，降低硬件成本。101.1.3几种常用的嵌入式操作系统嵌入式Linux（EmbeddedLinux）是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后，能够固化在容量只有几KB或者几MB字节的存储器芯片或者单片机中，适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。嵌入式Linux同Linux一样，具有低成本、多种硬件平台支持、优

7、异的性能和良好的网络支持等优点。11另外，为了更好地适应嵌入式领域的开发，嵌入式Linux还在Linux基础上做了部分改进：改善的内核结构，内核尽量精简，去除内核中用不到的功能模块提高的系统实时性121.1.3几种常用的嵌入式操作系统嵌入式Linux版本简单介绍CLinux开放源码的嵌入式Linux的典范之作。RT-Linux由美国墨西哥理工学院开发的嵌入式Linux硬实时操作系统。Embedix根据嵌入式应用系统的特点重新设计的Linux发行版本。XLinux号称是世界上最小的嵌入式Linux系统。采用了

8、“超字元集”专利技术，使Linux内核不仅能与标准字符集相容，还涵盖了12个国家和地区的字符集。PoketLinuxPoketLinux由Agenda公司采用、作为其新产品“VR3PDA”的嵌入式Linux操作系统。红旗嵌入式Linux由北京中科院红旗软件公司推出的嵌入式Linux，它是国内做得较好的一款嵌入式操作系统。MontavistalinuxMontaVistaLinux是MontaVist