文档介绍：测控系统设计—嵌入式系统设计第 5 章嵌入式系统设计 概述 基本概念 功能简介 的应用领域 的开发流程 的设计目标和特点 WindowsCE 体系结构 系统架构 WindowsCE 文件系统 内存管理 系统调度 WindowsCE 的重要组件 WindowsCE 的可选特性 WindowsCE 开发平台 操作系统开发平台--Platform Builder 简介 应用程序开发平台 嵌入式系统硬件平台简介 WindowsCE 操作系统开发举例 调试与仿真 1 测控系统设计—嵌入式系统设计 概述 基本概念(一)嵌入式系统⑴ 嵌入式系统一般指非 PC 系统,是与常见的微型机系统、小型机系统、大型系统而言的。根据需要,嵌入式系统的组件嵌入在设备内部,发挥运算、处理、存储以及控制的作用。⑵嵌入式系统一般由嵌入式硬件、和嵌入式软件两大部分组成。硬件包括:微处理器( MCU )、存储器、外部设备、各种接口控制器,开发调试接口(串口、网络、 JTAG 接口)等。软件包括操作系统、应用软件。 MCU 是嵌入式系统的核心,一般具有如下特点: ?实时多任务处理能力。?集成度高、体积小、功耗低。?很强的存储区保护功能(大多数 MCU 具有 7个存储区,用不同的片选选择)。⑶ 嵌入式系统与一般的计算机系统相比具有如下特点: ?嵌入式系统通常是面向特定应用的,系统的设计和开发必须考虑特定的环境和系统的要求。?嵌入式系统是计算机技术、半导体技术、电子技术与实际应用结合的产物。这一特点决定了它的设计和开发必须软硬兼施,特别是对计算机底层技术的整合。所以, 嵌入式系统是一个技术密集和应用广泛的系统。?嵌入式系统的硬件和软件必须高效设计,量体裁衣,力争在相同的资源条件下实现更高的性能。?嵌入式系统将硬件、软件与具体应用、行业特点有机的结合在一起。这使得它的更新和升级换代也是一体的,所以嵌入式系统的产品生命期较长。?嵌入式系统的软件一般都固化在存储芯片( ROM 、 EPROM 、 FLASH )中,提高了系统的运行和可靠性。(二)嵌入式微处理器嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心硬件单元,常见的有: ? ARM 嵌入式微处理器: ARM(Advanced RISC Machines) 采用了精简指令集计算机 RISC(Reduce Instruction puter) 指令结构,具有 RISC 体系结构的一般特点: ?采用固定长度的指令格式,基本寻址有 2~3 种, ?使用单周期指令,便于流水线操作。?大量使用寄存器,数据处理指令只对寄存器操作,只有加载、存储指令可以访问存储器,提高了指令的访问效率。 ARM 处理器有 ARM7,ARM9,ARM10E,ARM11 几个系列。 ARM7 采用冯·诺依曼结构(一套地址/数据总线),其他使用哈佛结构(多套地址/数据总线)。? X86 架构嵌入式处理器基于 X86 架构的嵌入式微处理器以其高性价比、软件兼容性强、开发工具完备等特点得到广泛应用。主要有 Intel 公司的 386EX,AMD 公司的 GeodeNX 等。 2 测控系统设计—嵌入式系统设计? PowerPC 嵌入式微处理器 PowerPC(Performance Optimization With enhanced RISC puting) 是性能优化增强型 RSIC 结构的微处理器,来源于 IBM 公司的 POWER 处理器。现有 IBM 的 Power604s,PowerPC750 和 Motorola 公司的 MPC7400,MPC8260 等。? MIPS 嵌入式微处理器 MIPS(Microprocessor Without Interlocked Piped Stages) 是无内部互锁流水级的微处理器。 MIPS 既是微处理器架构,又是开发该处理器公司的名称。中国龙芯采用的是 64 位的 MIPS 指令架构。(三)嵌入式操作系统嵌入式操作系统是一种应用在嵌入式系统中的操作系统。它是嵌入式系统的重要组成部分。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点(资源管理、进程调度、进程管理、存储管理、设备管理、中断处理、任务管理)等。嵌入式操作系统由硬件驱动软件、系统内核、驱动接口、通信协议、图形界面、应用软件等组成,可向应用层提供库函数、驱动程序、工具集。与通用操作系统相比,嵌入式操作系统在系统实时性、硬件依赖性、软件固化以及应用专属性等方面有突出特点。⑴常用嵌入式操作系统 Linux : Li