嵌入式系统在智能家居中的作用《嵌入式系统设计》.docVIP

物理与电子工程学院 　　《嵌入式系统设计》 　　课程小论文 　　课题题目:嵌入式系统在智能家居中的作用 　　系 别: 　　年 级:四 　　专 业:电子信息工程 　　学 号: 　　学生姓名: 　　日 期:2011.10.14 　　 　　目录 　　第一章智能家居系统及嵌入式系统简介 　　1.1智能家居系统简介 　　1.2嵌入式系统简介 　　1.2.1嵌入式系统的定义 　　1.2.2嵌入式操作系统的开发背景 　　1.2.3VxWorks简介 　　1.2.4uC／OS简介 　　第二章嵌入式系统、智能家电及家居网络的形式2.1嵌入式系统的家用电器 　　2.2家用电器的嵌入式智能基础 　　2.3嵌入式系统家居网络的互配合及结构 　　第三章嵌入式技术在智能家居中的应用 　　3.1智能家居的现状及技术发展趋势 　　3.2嵌入式的智能家居解决方案给我们带来的好处3.3嵌入式技术在智能家居行业的实际应用 　　第四章总结与展望 　　4.1总结 　　参考文献 　　 　　第一章智能家居系统及嵌入式系统简介 　　1.1智能家居系统简介 　　智能家居是利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、煤气阀控制、信息家电、场景联动、地板采暖等有机地结合在一起，通过网络化综合智能控制和管理，实现“以人为本”的全新家居生活体验。 　　1.2嵌入式系统简介 　　嵌入式系统是以应用为中心，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。它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四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 　　嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器／微处理器、存储器及外设器件和I／O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。 　　1.2.2嵌入式操作系统的开发背景 　　许多嵌入式系统都有串口和LCD，这样就能够通过编程与外界通信并显示信息，但由于嵌入式系统的存储器容量比较小，在上面开发程序必须要注意节约存储器的使用。此次所用的嵌入式系统是由台湾研发的网络信息电话，使用的是8051系列的芯片，拥有两个串口，其中一个与内置的Modem相连，可以与外界通信，此外还有一个128*64的LCD可以用来显示接收到的短信息，一个键盘用来输入要发送的短信息内容。整个嵌入式系统部分的开发是建立在底层的串口，LCD以及键盘的API都已经由这家台湾公司提供了的基础上。 　　1.2.3VxWorks简介 　　VxWorks操作系统是美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的F-16、FA-18战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年在火星表面登陆的火星探测器上也使用到了VxWorks。 　　VxWorks的特点 　　可靠性 　　操作系统的用户希望在一个工作稳定，可以信赖的环境中工作，所以操作系统的可靠性是用户首先要考虑的问题。而稳定、可靠一直是VxWorks的一个突出优点。自从对中国的销售解禁以来，VxWorks以其良好的可靠性在中国赢得了越来越多的用户。 　　实时性 　　实时性是指能够在限定时间内执行完规定的功能并对外部的异步事件作出响应的能力。实时性的强弱是以完成规定功能和作出响应时间的长短来衡量的。 　　VxWorks的实时性做得非常好，其系统本身的开销很小，进程调度、进程间通信、中断处理等系统公用程序精练而有效，它们造成的延迟很短。 　　VxWorks提供的多任务机制中对任务的控制采用了优先级抢占（PreemptivePriorityScheduling）和轮转调度（Round-RobinScheduling）机制，也充分保证了可靠的实时性，使同样的硬件配置能满足更强的实时性要求，为应用的开发留下更大的余地。 　　可裁减性