





























要求相对来讲较为宽松,般响应时间可以是数十秒或者更长。
般实时系统是弱实时系统和强实时系统的种折衷,它的响应时间可以在秒的数量级上,广泛应用于消费电子设备中。
强实时系统则要求各个任务不仅要保证执行过程和结果的正确性,同时还要保证在限定的时间内完成任务,响应时间通常要求在毫秒甚至微秒的数量级上,这对涉及到医疗安全军事的软硬件系统来说是至关重要的。
第二章嵌入式系统的发展道路单片机开创了嵌入式系统发展道路嵌入式系统虽然起源于微型计算机时代,然而,微型计算机的体积价位可靠性都无法满足广大对象系统的嵌入式应用要求,因此,嵌入式系统必须走发展道路。
这条道路就是芯片化道路。
将计算机做在个芯片上,从而开创了嵌入式系统发展的单片机时代。
在探索单片机的发展道路时,有过两种模式,即模式与创新模式。
模式本质上是通用计算机直接芯片化的模式,它将通用计算机系统中的基本单元进行裁剪后,集成在个芯片上,构成单片微型计算机创新模式则完全按嵌入式应用要求设计全新的,满足嵌入式应用要求的体系结构微处理器指令系统总线方式管理模式等。
公司的就是按照创新模式发展起来的单片形态的嵌入式系统单片微型计算机。
是在探索基础上,进行全面完善的嵌入式系统。
历史证明,创新模式是嵌入式系统发展的正确道路,的体系结构也因此成为单片嵌入式系统的典型结构体系。
单片机的技术发展史单片机诞生于世纪年代末,经历了三大阶段。
即单片微型计算机阶段,主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
创新模式获得成功,奠定了与通用计算机完全不同的发展道路。
在开创嵌入式系统发展道路上,公司功不可没。
即微控制器阶段,主要的技术发展方向是不断扩展满足嵌入式应用时,对象系统要求的各种外围电路与接口电路,突显其对象的智能化控制能力。
它所涉及的领域都与对象系统相关,因此,发展的重任不可避免地落在电气电子技术厂家。
从这角度来看,逐渐淡出的发展也有其客观因素。
在发展方面,最著名的厂家当数公司。
公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势,将从单片微型计算机迅速发展到微控制器。
因此,当我们回顾嵌入式系统发展道路时,不要忘记和的历史功绩。
单片机是嵌入式系统的发展之路,向阶段发展的重要因素,就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决因此,专用单片机的发展自然形成了化趋势。
随着微电子技术设计工具的发展,基于的单片机应用系统设计会有较大的发展。
因此,对单片机的理解可以从单片微型计算机单片微控制器延伸到单片应用系统。
第三章嵌入式系统的两种应用模式嵌入式系统的嵌入式应用特点,决定了它的多学科交叉特点。
作为计算机的内含,要求计算机领域人员介入其体系结构软件技术工程应用方面的研究。
然而,了解对象系统的控制要求,实现系统控制模式必须具备对象领域的专业知识。
因此,从嵌入式系统发展的历史过程,以及嵌入式应用的多样性中,可以了解到客观上形成的两种应用模式。
客观存在的两种应用模式嵌入式计算机系统起源于微型机时代,但很快就进入到发展的单片机时代。
在单片机时代,嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中,以电子技术应用工程师为主体,实现传统电子系统的智能化,而计算机专业队伍并没有真正进入单片机应用领域。
因此,电子技术应用工程师以自己习惯性的电子技术应用模式,从事单片机的应用开发。
这种应用模式最重要的特点是软硬件的底层性和随意性对象系统专业技术的密切相关性缺少计算机工程设计方法。
虽然在单片机时代,计算机专业淡出了嵌入式系统领域,但随着后时代的到来,网络通信技术得以发展同时,嵌入式系统软硬件技术有了很大的提升,为计算机专业人士介入嵌入式系统应用开辟了广阔天地。
计算机专业人士的介入,形成的计算机应用模式带有明显的计算机的工程应用特点,即基于嵌入式系统软硬件平台,以网络通信为主的非嵌入式底层应用。
两种应用模式的并存与互补由于嵌入式系统最大最广最底层的应用是传统电子技术领域的智能化改造,因此,以通晓对象专业的电子技术队伍为主,用最少的嵌入式系统软硬件开销,以位机为主,带有浓重的电子系统设计色彩的电子系统应用模式会长期存在下去。
另外,计算机专业人士会愈来愈多地介入嵌入式系各式各样的品种上,速度越来越快,性能越来越强,价格也越来越低。
目前嵌入式处理的寻址空间可以从到,处理速度最快可以达到,封装从个引脚到个引脚个不等。
从软件方面划分,主要可以依据操作系统的类型。
目前嵌入式系统的软件主要有两大类实时系统和分时系统。
其中实时系统又分为两类硬实时系统和软实时系统。
实时嵌入系统是为执行特定功能而设计的,可以来严格的按时序执行功能。
其最大的特征就是程序的执行具有确定性。
在实时系统中,如果系统在指定的时间内未能实现个确定的任务,会导致系统的全面失败,则系统被称为硬实时系统。
而在软实时系统中,虽然响应时间同样重要,但是超时却不会导致致命。
个硬实时系统往往在硬件上需要添加专门用于时间和优先级管理的控制芯片,而软实时系统则主要在软件方面通过编程实现时限的管理。
比如就是个多任备置分时系统,而则是典型的实时操作系统。
当然,除了上述分类之外,还有许多其他分类方法,比如从应用方面分为工业应用和消费电子等,在这里就不叙述了。
特点作用嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器般就具备以下个特点对实时任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
具有功能很强的存储区保护功能。
这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现的交叉作用,需要设计强大存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。
可扩展的处理器结构,以能最迅速地开发出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。
④嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有甚至级。
而嵌入式系统的重要特征则是如下系统内核小。
由于嵌入式系统般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
比如公司的分布式系统,内核只有,而的内核简直没有可比性。
专用性强。
嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,般要针对硬件进行系统的移植,即使在同品牌同系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。
同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的升级是完全两个概念。
系统精简。
嵌入式系统般没有系统软件和应软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。
④高实时性的系统软件是嵌入式软件的基本要求。
而且软件要求固态存领教,以提高速度软件代码要求高质量和高可靠性。
嵌入软件开发要想走向标准化,就必须使用多任务的操作系统。
嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行但是为了合理地调度多任务利用系统资源系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配开发平台,这样才能保证程序执行的实时性可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。
嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
由于其本身不具备自举开发能力,即使调设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有套开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪混合信号示波器等。
开发时往往有主机和目标机的概念,主机用于程序的开发,目标机作为最后的执行机,开发时需要交替结合进行。
第七章嵌入式微处理器的的种类嵌入式微处理器的核心是嵌入微处理器,嵌入式微处理器与通用最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用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在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯诺依曼体系或哈佛体系结构指令系统可以选用精简指令系统,和复杂指令系统,。
计算机在通道中只包含最有用的指令。
确保数据通道快速执行每条指令,从而提高了执行效率并使用硬件结构设计变得更为简单。
嵌入式微处理器有各种不同的体系统,即使在同体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总宽度,或集成了不同的外设和接口。
据不完全统计,目前全世界嵌入式微处理器已经超过多种,体系结构有多个系列,其中主流的体系有和等。
但与全球市场不同的是,没有种嵌入式微处理器可以主导市场,仅以位的产品而言,就有种以的嵌入式微处理器。
嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。
第八章嵌入式系统的发展现状和发展趋势随着信息化,智能化,网络化发展,嵌入式系统技术也将获得广阔发展空间。
美国著名未来学家尼葛洛庞帝年月访华时预言,年后嵌入式智能电脑工具将是和因特网之后最伟大的发明。
我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士年月在武汉全国第次微机学术交流会发表的计算机的发展与技术文中,对未来年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。
年世界电子产品产值已超过亿美元,年达到亿美元。
信息时代,数字时代使得嵌入式产品获得了巨大的发展契机,为嵌入式市场展现了美好的前景,同时也地嵌入式生产厂商提出了新的挑战,从中我们可以看出未来嵌入式系统的几大发展趋势嵌入式开发是项系统工程,因此要求嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身,同时还需要提供强大的硬件开发工具和软件包支持。
网络化信息化的要求随着因特网技术的成熟带宽的提高日益提高,使得以往单功能的设备如电话手机冰箱微波炉等功能不再单,结构更加复杂网络互联成为必然趋势。
未来的嵌入式设备为了适应网络发展的要求,必然要求硬件上提供各种网络通信接口。
④精简系统内核,算法,降低功耗和软硬件成本。
提供友好的多媒体人机界面。
嵌入式设备能与用户亲密接触,最重要的因素就是它能提供非常友好的用户界面。
结论在指导老师的耐心指导下,我经历了几个月的努力,顺利的完成了此次的毕业设计。
在此次的毕业设计的制作过程中,我学到了不少的知识,经历了很多,也体会到了很多,虽然结果很重要,可是并不能因此就忽略了中间的过程,因为这才是解决问题的关键。
本次的毕业设计,给我提供了个理论与实践相结合的机会。
既锻炼了我的动手能力,又使我加深理解了课堂上锁学习的理论知识。
又动脑,又动手还有锻炼了思考的分析问题的能力,提高了我运用所学知识解决实际问题的综合素质。
这个设计是基于的无线智能家居控制智能监控系统设计。
从硬件平台的选择操作系统内核版本的选择操作系统的内核移植文件系统的制作,直到应用程序的移植,在老师的耐心帮助下,再加上自己的努力点滴的完成的,这使我对嵌入式系统开发有了更深刻的认识。
多动手,多动脑,多用心,在过程中学习,在中进取,才能有收获。
这是通过这次的设计锁总结出来的学习方法。
我相信在今后的学习生活中,这种积极的学习方法,将会是我受用生。
光是有了好的学习方法是不够的,还要有恒心有毅力的坚持这种学习方法,不断的努力进取,这样才能成为个合格
