第1章 嵌入式系统基础.pptVIP

4．嵌入式微处理器将会向多核技术发展。 无所不在的智能必将带来无所不在的计算，大量的图像信息也需要高速的处理器来处理，面对海量数据，单个处理器可能无法在规定的时间完成处理。 引入并行计算技术，可以采用多个执行单元同时处理，这就是处理器的多核技术。 5．嵌入式技术将引领信息时代 嵌入式产品具有自身的优点，如体积小、低功耗等，这也正是在走可持续发展的战略 ； 使我们无论身处何时、何地，想要什么信息都可以信手拈来 ； “无所不在的智能”的观点，它是嵌入式系统应用的最高境界。 下次课内容提示: ARM体系统结构 三级流水线与五级流水线 请同学学们查阅相关资料做好预习 我们正步入一个崭新的“数字世界” 无线连接是 “数字胶水” 嵌入式应用 四.嵌入式系统的组成结构 应用程序 实时操作系统（RTOS） 输入输出接口 处理器/ARM核 MMU/Cache SOC/SOPC USB GPIO IIS LCD UART和IrDA ADC/DAC FPGA/CPLD DSP/浮点运算协处理器 DMA 电源管理 典型的嵌入式系统组成 人机交互接口LCD/触摸屏、键盘、鼠标 设备驱动程序 文件系统/图形用户应用程序接口 驱动层 OS层 应用层 软件 硬件 以太网 看门狗及复位电路 Timer/RTC CAN Flash EEPROM SDRAM SRAM 内存 1.硬件基本结构 嵌入式系统的硬件架构，是以嵌入式处理器为中心，配置存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口组成。 嵌入式系统是“量身定做”的“专用计算机应用系统”。（Customize），非常经济、可靠。 典型的嵌入式系统组成 硬件基本结构 嵌入式系统硬件核心是嵌入式微处理器，有时为了提高系统的信息处理能力，常常外接DSP和DSP协处理器（也可内部集成）完成高性能信号处理。 以微处理器为核心的集成多种功能的SoC系统芯片已成为嵌入式系统的核心 2.嵌入式系统软件的层次结构 如当设计一个简单的应用程序时，可以不使用操作系统，但是当设计较复杂的程序时，可能就需要一个操作系统（OS），减少应用程序员的负担。 对于使用操作系统的嵌入式系统来说，结构三个层面：设备驱动层、实时操作系统（RTOS）、实际应用程序层。由于硬件电路的可裁减性和嵌入式系统本身的特点，其软件部分也是可裁减的。 3.启动程序BootLoader介绍 对于PC机，启动初始化由BIOS完成的，对于嵌入式系统来说必须自行编写系统初始化程序，在嵌入式中称为BootLoader程序。 因此在系统加电复位后，处理器将首先执行 Boot Loader 程序。 五.嵌入式操作系统 计算机由硬件和软件两部分组成，操作系统OS(Operating System)是配置在计算机硬件上的第一层软件； 操作系统可以解释或理解为补平硬件差异的界面或是说隐藏硬件，让应用程序可以在上面运行。 通过由操作系统统一所提供出来的系统界面来写应用程序，无须考虑到不同硬件所造成的差异，让程序设计人员能够专注于所擅长领域的开发 嵌入式操作系统 从用户的观点看OS是用户与计算机硬件系统之间的接口； 从资源管理观点可以把OS视为计算机系统资源的管理者。 嵌入式操作系统在知识体系和技术本质上与通用操作系统没有太大的区别，一般用于比较复杂的嵌入式系统软件开发中。 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统出现大大提高了嵌入式系统开发的效率，减少了系统开发的总工作量，而且提高了嵌入式应用软件的可移植性。 嵌入式操作系统必须包括操作系统的一些最基本的功能，如中断处理与进程调度，用户可以通过API来使用操作系统。 嵌入式操作系统 目前大多数的嵌入式操作系统必须提供以下管理功能： 多任务管理 存储管理 周边资源管理 中断管理 典型嵌入式操作系统介绍 嵌入式操作系统可分为两种——商用型和免费型。 商用型的操作系统主要有VxWorks、Windows CE 、Psos、Palm OS、OS-9、LynxOS、QNX、LYNX等 免费型的操作系统主要有Linux和μC/OS-II 典型嵌入式操作系统介绍 μC/OS-II 嵌入式操作系统内核 VxWorks嵌入式实时操作系统 WinCE操作系统 Linux操作系统 μC/OS-II 嵌入式操作系统内核 μC/OS-II是一个可裁减的、源码开放的、结构小巧、可剥夺型的实时多任务内核，主要面向中小型嵌入式系统，具有执行效率高、占用空间小、可移植性强、实时性能优良等特点。 μC/OS-II中最多可以支持64个任务，分别对应优先级0~63，其中0为最高优先级。实时内核在任何时