嵌入式操作系统开发与应用程序设计 教学课件 作者 978 7 302 20808 2 Ch03_嵌入式作業系統建置.pptVIP

Chapter 3　嵌入式作業系統建置 銘傳大學 電腦與通訊工程學系 江叔盈 助理教授 嵌入式作業系統建置 嵌入式系統硬體考量 嵌入式系統軟體考量 嵌入式作業系統建置實例 嵌入式系統硬體考量 處理器 記憶體 儲存裝置 輸出與輸入 處理器 合適處理器設計硬體線路，常見的嵌入式系統用的CPU，強調省電 Motorola DragonBall系列(例如Palm系列的PDA) MIPS系列(任天堂與新力等遊樂器廠商系統所用的CPU) Hitachi SH系列(Sega DreamCast遊樂器就是用這款CPU) ARM及StrongARM系列CPU CPU類別 RISC (reduced instruction set computer，精簡指令集) CISC (complex instruction set computer，複雜指令集) DSP (digital signal processor) CPU類別--RISC RISC指令利用一些簡單的指令組成 CPU的線路可以盡量做到最佳化，而提高執行速率，減少指令執行時間 Apple的PowerMac便是採用RISC的PowerPC CPU IBM的RS系列電腦 (如RS/6000) 也是採用RISC技術的CPU(RS為RISC System的縮寫) CPU類別--CISC CISC電腦系統具有許多功能強大的指令，每個指令的複雜度不同 在CPU中各指令的微指令 (micro instruction) 長度也有所差異 在CPU的線路設計上便不易做到最佳化，目前的Intel 80x86系列和Pentium都是屬於CISC CISC與RISC比較 DSP (digital signal processor) 數位信號處理器是一種將現實世界中的 類比轉換成數位信號，讓電腦可以處理 DSP處理器具有極高的處理速度達到即時功能(Real Time)(例如如通過移動電話進行通話) 每個處理週期能夠處理多條乘加操作、有即時運算能力以及可靠性高、價格低廉 記憶體 RAM (Random Access Memory ，隨機存取記憶體) ROM (Read-Only Memory ，唯讀記憶體) EEPROM (Electrically Erasable-and-Programmable ROM) Flash 快閃記憶體 RAM (隨機存取記憶體) RAM的特性就是一旦斷電，所儲存的資料就會全部消失 其中RAM又可以分成DRAM (Dynamic RAM)及SRAM (Static RAM) DRAM裡的資料需要不斷的refresh ，也就是讀出來再寫回去， 而且還要一顆DRAM controller執行 SRAM則不需要refresh就能保持資料，而且SRAM存取速度要比DRAM快 ROM (唯讀記憶體) 將資料固定(hardwired)， 可以永久保存資料 EPROM (Erasable-and-Programmable ROM) 重複抹寫的ROM PROM (Programmable ROM) 只能寫一次的ROM Masked ROM 出廠資料及固定，不可以再更改 EEPROM EEPROM用電子的方式來清除及寫入資料，不像EPROM還要一台紫外線清洗機 EEPROM可以清除及寫入資料，現在許多強調可以升級的主機板都是使用EEPROM作為BIOS的儲存裝置。 Flash 要寫入之前，必須要先洗掉一區塊，且只能以區塊為單位清除，不能以位元為單位清除 區塊清洗有次數限制，每一個區塊只能清洗幾十萬次，超過區塊就永久損壞 分成NAND gate及NOR gate兩種不同的Flash ROM，這兩種的存取方式不相同 儲存裝置 在嵌入式系統的儲存裝置目前大都是以Flash配合控制晶片成為產品 CF bus Compact Flash bus ，在CF bus規格中的其中一種很像IDE的存取方式，可以用在CF bus上的裝置也非常多，例如有數據機、印表機、掃描機、網路卡、GSM等裝置 CF bus 目前許多這些儲存裝置的存取I/O，都是透過CF bus，規格是公開而且免費 SD或是Memory Stick都有自己獨特的I/O方式，需經授權 市面常見的規格還是以CF bus居多 記憶卡比較 輸出與輸入 在嵌入式系統中的輸入/輸出方式，和桌上型電腦相差不大，主要考慮省電的問題 使用Serial Port (RS232)的方式，當作輸入/輸出的界面，另外常見的就是AC97及 I2C 輸出與輸入 RS232 同步序列埠 AC97 I2C RS232 RS-232　Recommended Standard-232。 是一通訊介面，由電子工業協會(Electro