嵌入式系统开发论文

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1、嵌入式系统开发论文学院：电气与控制工程学院专业：微电子学1102班姓名：殷波学号：1106080225摘要：嵌入式系统的发展已经进入了飞速发展的时代，嵌入式系统与一般pc机比起来有着体积小，组成更简单却能够完成想的的任务。在嵌入式操作系统中，主要的是Linux操作系统，它具有对各种设备的支持性，被广泛应用于各个领域。其特点包括软件要求固态化存储，软件代码高质量、高可靠性，系统软件(OS)的高实时性是基本要求。l1嵌入式系统简介　　随着计算机技术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，

2、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。　　嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统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的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的"器件

3、"。嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用，而应用程序控制着系统的运作和行为。　　嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来

4、；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。l1.1嵌入式开发环境：一个嵌入式系统的开发环境一般包括嵌入式目标板、开发用的宿主PC机和硬件调试器，他们之间通过串口、JTAG或BDM等调试接口和网络等接口互相连接。其中，嵌入式软件系统运行于嵌入式目标板上，这些软件所对应的程序开发和编译在宿主机上运行，程序的调试则由宿主机通过硬件调试器控制目标机执行相应的操作实现。在运行嵌入式Li

5、nux的系统时，硬件调试器只在Bootloader程序开发以及Linux内核移植时有可能需要使用。应用程序的开发通常是Linux操作系统在嵌入式目标机上运行起来之后进行。此时，更多的是在宿主机上使用GDB通过网络与目标板通信，进行程序的调试。也就是硬件调试器多在底层软件开发调试时使用，对于应用程序的开发调试通常使用其他手段。　　嵌入式Linux操作系统开发的第一步就是在宿主机上建立交叉开发所需的交叉编译环境。交叉编译环境的建立主要是在宿主机上安装交叉编译工具Cross-gcc。Cross-gcc工具链通

6、常是使用别人已经编译好的交叉编译的GCC工具链。　　在交叉编译环境建立好之后，就可以在宿主机上利用交叉编译环境构造一个嵌入式Linux系统。Linux操作系统是由Linux内核和应用程序两大部分组成。Linux内核的开发主要是根据实际的需要进行内核裁剪和配置，然后用交叉编译器编译生成内核的二进制文件映像。对于许多自行设计的嵌入式系统，内核的开发还包括根据实际的硬件系统进行内核和外设驱动程序的移植开发。应用程序通常都放在Linux的根文件系统中。根文件系统主要存放了嵌入式的配置文件、设备文件、应用程序、动

7、态链接库以及其他一些相关的程序和文件。通常最初的根文件系统只是一个基本的根文件系统，只包含了一些必要的系统支撑程序。　　在宿主机PC机上完成嵌入式Linux软件系统的构建之后，就在嵌入式硬件系统上测试、运行构造好的嵌入式Linux软件系统。其中，测试工作需要在宿主机上通过远程终端操控嵌入式开发板完成。通常在嵌入式开发板上存在一个内核的引导加载程序，它用于硬件的初始化，给用户提供一个操作界面，将嵌入式Linux加载到内存中运行。除此之外，它对于嵌入式Linux系统的开发调试也起到很大的作用。一个基本的嵌入

8、式Linux系统在目标板上运行起来之后，就要进行程序移植开发和调试。n嵌入式Linux操作系统的应用　　由于Linux具有对各种设备的广泛支持性，因此，能方便地应用在机顶盒、IA设备、PDA、掌上电脑、WAP手机、寻呼机、车载盒以及工业控制等智能信息产品中。n嵌入式工业控制网络的实现方案　　基于嵌入式Linux的工控系统以嵌入式微处理器为核心来运行嵌入式Linux操作系统。应用程序可通过网络进行更新，并可通过键盘进行人机对话，数据可通过LC