基于ARM的嵌入式系统设计ppt课件.ppt

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1、基于ARM的嵌入式系统设计摘要嵌入式系统以其特殊，体积小，便于携带，高可靠性，已经在广泛领域得到应用，如军事国防，消费电子，通信设备，工业控制。嵌入式处理器嵌入式实时操作系统（RTOS），具有实时性，低成本，小型，专用和高可靠性，克服传统的基于微控制器的控制系统功能不全和非实时的基于PC系统的缺点。随着嵌入式系统的硬件和软件技术的飞速发展，其应用将更加广泛，嵌入式系统的研究将有非常广泛的前景。这个项目的目的是研究对学校教学的嵌入式系统平台，这提高对嵌入式系统的理解是非常重要的。本篇以嵌入式系统设计的原则和实际应用为核心，以理论和技术方法为主题，开展了一系列研究。嵌入式系统的定义

2、和特点嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，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。这是从技术的角度来定义的，嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。“嵌入式”反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整部分，嵌入式的系统中可以共存多个嵌入式系统。与通用的嵌入式系统相比，其主要特征是：1.嵌入式系统通常是面向特定应用的。嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中，它通常都具有低功耗、体积

3、小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。2.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率的设计，消除冗余度，在同样的硅片面积，努力实现更高的性能，所以在处理器的具体应用选择上才更具有竞争力。3.为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的系统程序(包括操作系统)和应用程序是浑然一体的，这些程序被编译连接成一个可以执行的二进制映像文件，然后被固化在系统存储空间中。4.嵌入式系统本身不具有引导发展的能力，即使设计完成后，大多用户通常不能自行修改程序的功能，使嵌入式系统开发的系统和

4、实际的操作系统是不一样的，需要交叉编译系统和适当的调试系统。5.高可靠性和高实时性。也就是说，在恶劣的环境或突然断电的情况下，系统仍然会工作;并且对于一个特殊的信号，消息快速响应中断。本文主要研究的问题背景和内容本文主要研究的问题背景：可以在嵌入式系统的巨大需求描述中发现，特别是在未来10年嵌入式的需求达到了一个高峰。从国内IT行业的发展来看，国内设备开发有从众心理，为了提高可靠性，而去使用别人早已用过比较成熟的产品，但这些产品往往价格昂贵，并且核心技术长期掌握在他人控制的手中，不利于自身的发展和成长。由于嵌入式系统不同于以往PC市场，硬件和软件已经不可能出像一家垄断的情况。实

5、际上对硬件及软件的选择来说，主要因素是由应用决定的，国内应该抓住这个机会加入到这个竞争行列中来。ARM微处理器因其卓越的低功耗、高性能在32位嵌入式应用中已位居世界第一，是高性能、低功耗嵌入式处理器的代名词。为了顺应当今世界技术革新的潮流，了解、学习和掌握嵌入式技术，就必然要学习和掌握以ARM微处理器为核心的嵌入式开发环境和开发流程，这对于研究和开发高性能微处理器、DSP以及开发基于SOC芯片设计及应用系统是非常必要的。作为电子信息专业的本科、研究生很有必要了解和掌握32位嵌入式应用的开发技术。通过对嵌入式的学习使学生具有较强的综合素质，成为具有良好的实际操作能力设计能力符合社

6、会需求的开拓性电子应用人才。本文主要内容概述和任务安排本文是在上述背景下的设计和实施的，对整体发展过程中的嵌入式系统功能进行可行性研究，并对平台的选择和技术上的困难进行了讨论，不仅涉及一般的嵌入式系统的实施方法，而且对项目本身的细节进行详细说明。与通用PC系统相比，嵌入式系统的硬件之间能更紧密的合作，使每个设计都有其特定的硬件平台。此文以笔者设计实验板为例，介绍嵌入式系统开发需要使用的基本软硬件模块：LED、IIC、SPI/SSP、VIC、A/D、WDT、UART、GPl0、RTC和低功耗等。依据嵌入式系统设计的工作量，系统开发的重点在软件，操作系统内核移植往往是最关键的也是最

7、困难的设计部分。因此，我们简要介绍了LPC2136基于ARM内核的芯片启动程序，着重介绍μC/OS-II的移植过程这个部分。论文通过比较研究，得出结论，总结了嵌入式系统设计和实施的必要问题，困难和他们的解决方案，以及在实际应用中，对嵌入式系统进行构建产生影响的诸多因素。嵌入式系统总体设计传统的嵌入式系统的开发应用是基于瀑布式流程。操作模式很简单，分工任务协调，人员配备和管理物质材料的分布都比较简单。如图2-1所示，所有的发展是由流水线进行。这方面的开发使用一个单独的软件开发和硬件的发展模式，