嵌入式系统软件开发技术ppt课件.ppt

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1、—嵌入式系统软件开发技术2006年6月23日嵌入式系统主要内容版级支持包BSP嵌入式系统初始化以及BSP的设计Linux系统驱动程序开发嵌入式联网BSP的概念BSP全称“板级支持包”（BoardSupportPackages），说的简单一点，就是一段启动代码，和计算机主板的BIOS差不多，但提供的功能区别就相差很大在WindowsCE中，BSP是驱动程序、OEM适应层（OEMAdaptationLayers，OAL）、硬件抽象层（HAL）以及启动设备和使外设正常工作所需BIOS文件的集合。BSP和BIOS区别BIOS主要是负责在电脑开启时检测、初始化系统设备（设置栈指针，中断分配，内存

2、初始化..）、装入操作系统并调度操作系统向硬件发出的指令。BSP是和操作系统绑在一起运行，尽管BSP的开始部分和BIOS所做的工作类似，但是BSP还包含和系统有关的基本驱动BIOS程序是用户不能更改，编译编程的，只能对参数进行修改设置，但是程序员还可以编程修改BSP，在BSP中任意添加一些和系统无关的驱动或程序，甚至可以把上层开发的统统放到BSP中不同系统中的BSP一个嵌入式操作系统针对不同的CPU，会有不同的BSP即使同一种CPU，由于外设的一点差别BSP相应的部分也不一样BSP的特点与功能硬件相关性因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性，所以，作为高层软件与硬件之间的接口，BS

3、P必须为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。操作系统相关性不同的操作系统具有各自的软件层次结构， 因此，不同的操作系统具有特定的硬件接口形式BSP的设计与实现为实现上述两部分功能，设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：设计初始化过程，完成嵌入式系统的初始化；设计硬件相关的设备驱动，完成操作系统及应用程序对具体硬件的操作。嵌入式系统初始化以及BSP的功能嵌入式系统的初始化过程是一个同时包括硬件初始化和软件初始化的过程；而操作系统启动以前的初始化操作是BSP的主要功能之一初始化过程总可以抽象为三个主要环境，按照自底向上、从硬件到软件的次序依次为：片级初始化板级初始化系统级初始化初始化过

4、程片级初始化：主要完成CPU的初始化设置CPU的核心寄存器和控制寄存器CPU核心工作模式CPU的局部总线模式等片级初始化把CPU从上电时的缺省状态逐步设置成为系统所要求的工作状态这是一个纯硬件的初始化过程初始化过程（续1）板级初始化：完成CPU以外的其他硬件设备的初始化同时还要设置某些软件的数据结构和参数，为随后的系统级初始化和应用程序的运行建立硬件和软件环境这是一个同时包含软硬件两部分在内的初始化过程初始化过程（续2）系统级初始化：这是一个以软件初始化为主的过程，主要进行操作系统初始化BSP将控制转交给操作系统，由操作系统进行余下的初始化操作：包括加载和初始化与硬件无关的设备驱动程序

5、建立系统内存区加载并初始化其他系统软件模块（如网络系统、文件系统等）最后，操作系统创建应用程序环境并将控制转交给应用程序的入口硬件相关的设备驱动程序BSP另一个主要功能是硬件相关的设备驱动与初始化过程相反，硬件相关的设备驱动程序的初始化和使用通常是一个从高层到底层的过程尽管BSP中包含硬件相关的设备驱动程序，但是这些设备驱动程序通常不直接由BSP使用而是在系统初始化过程中由BSP把它们与操作系统中通用的设备驱动程序关联起来，并在随后的应用中由通用的设备驱动程序调用，实现对硬件设备的操作。BSP开发的前提和步骤开发的前提：熟悉硬件方面：使用CPU等熟悉工具方面：电表，示波器，逻辑分析仪，

6、硬件仿真器，仿真调试环境等语言方面：汇编语言，C语言BSP开发的一般步骤如下：硬件主板研制，测试操作系统的选定，BSP编程上层应用程序的开发编写BSP函数BSP对板卡中每个芯片的操作都通过多个函数来完成如果应用程序对板卡的操作都直接通过调用BSP中的函数来完成，那将很不利于源程序的调试，并降低了程序的可移植性把能完成某个特定功能的函数封装在一个库文件中，并放在应用程序与BSP之间对每个芯片来说，都应当有初始化函数和状态读取函数设计实现BSP的一般方法BSP的开发需要具备一定的硬件知识要求掌握操作系统所定义的BSP接口两种快捷方法以经典BSP为参考使用操作系统提供的BSP模板设计实现BS

7、P两部分功能时应采用以下两种不同方法“自底向上”地实现BSP中的初始化操作“自顶向下”地设计硬件相关的驱动程序BSP设计方法的不足与改进目前BSP的设计与实现主要是针对某些特定的文件进行修改直接修改相关文件容易造成代码的不一致性，增加软件设计上的隐形错误，从而增加系统调试和代码维护的难度解决这个问题的一个可行办法是：设计实现一种具有图形界面的BSP开发设计向导，由该向导指导设计者逐步完成BSP的设计和开发，并最终由向导生成相应的BSP文件，而不