WindowsCE(C#)嵌入式应用开发第一讲

1、11、课程简介2、Windows CE概述第讲12022年6月20日星期一本节目标掌握本课程的学习相关知识掌握本课程的学习相关知识了解开发环境了解开发环境了解学习工作任务了解学习工作任务掌握掌握WINCE的相关基础概念的相关基础概念2022年6月20日星期一2引入：嵌入式开发流程引入：嵌入式开发流程2022年6月20日星期一2、应用软件、应用软件31、操作系统、操作系统课程内容简介课程内容简介v嵌入式操作系统Windows CEvC#编程语言vVS2005开发环境vSQL数据库应用vMobile应用程序编程v嵌入式操作系统WINCE定制v移动应用软件烧录嵌入式产品嵌入式产品 对于嵌入式产品，相

2、信大家并不陌生。 小到电子体温计，大到飞机的自动导航系统都属于嵌入式系统。 身边的嵌入式产品：身边的嵌入式产品： 手机手机 电子词典电子词典 可视电话可视电话 数字相机数字相机 机顶盒机顶盒 高清电视高清电视 汽车电子汽车电子 嵌入式系统嵌入式系统什么是嵌入式系统？什么是嵌入式系统？ 嵌入式系统是以应用为中心以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪软硬件可裁剪，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专用计算机系统。典型的嵌入式系统组成典型的嵌入式系统组成嵌入式系统示例嵌入式系统示例汽车控制系统汽车控制系统马达控制器车灯嵌入式系统示例嵌入式系统示例汽车

3、控制系统汽车控制系统尾灯控制系统后车门控制系统前车门控制系统座椅控制系统发动器控制系统所有的控制系统都是一个完整的嵌入式系统2410F2410F型开发板型开发板1. 以ARM9处理器为核心； 2. 采用核心板+底板的结构模式； 3.扩展SDRAM、FLASH、U盘、SD卡等通用存储器，以及网口、串口、USB接口等通讯接口，辅助LED显示、4.3寸真彩液晶显示等其它外围设备。 嵌入式系统开发模式嵌入式系统开发模式交叉开发环境编辑及编译环境 主机开发环境“host”端 在在Host端编辑并编译，但不执行端编辑并编译，但不执行下载并运行环境 目标板“target”端 编译完的程序实际运行的载体编译完

4、的程序实际运行的载体主流的嵌入式操作系统主流的嵌入式操作系统v界面漂亮的界面漂亮的Windows CEWindows CEv开源的嵌入式开源的嵌入式LinuxLinuxv最佳学习型的最佳学习型的ucosucosv开源小巧的开源小巧的EcosEcos系统系统v无处不在、稳定异常的无处不在、稳定异常的VxWorksVxWorksv手机之王手机之王SymbianSymbianv手持之王手持之王Palm OSPalm OSv女娲计划的女娲计划的Hopen OSHopen OSWindows MobileWindows Mobile 来自微软的Windows Mobile操作系统和桌面端的Windows

5、操作系统一样，有各种图形化程序和开始菜单，并且有强大的游戏和多媒体性能。这些手机使用起来就像一台电脑一样，所以有些厂商也将旗下的Windows Mobile冠以“电脑手机”的称号。 多普达S1 Windows CEWindows XP EmbeddedWindows Embedded Windows Embedded是微软的Windows产品在嵌入式领域的应用品牌，它并不是一个产品的名称。目前使用Windows Embedded品牌的产品有两个：Windows CE和Windows XP Embedded。而Windows Mobile则是基于Windows CE的一个移动智能设备品牌，也不是

6、产品名称。使用Windows Mobile品牌的产品有两个，Pocket PC和Smartphone。Pocket PC是基于Windows CE的PDA专用平台；Smartphone则是基于Windows CE，并且增加了通信等模块，为智能手机专门开发的平台。之间的功能对比 特性特性 Pocket PCPocket PC Phone Smart Phone高分辨率彩色屏幕 有有有触摸屏 有有无IE浏览器 有有有语音通信 无有有内置GSM、GPRS或者CDMA模块 无有有Media Player 有有有Pocket Word 有有无Pocket Excel 有有无MSN Messenger 有

7、有有SP1 2.11SP2 2.12McKendric 4.2Tomatin NMD FPAlderWindows CE 1.0Birch Windows CE 2.0Cedar Windows CE 3.0Talisker Windows CE .NET 4.0Macallan Windows CE 5.0Yamazaki CE 6.0Jameson 4.1Windows CEWindows CE的发展历程的发展历程 Windows CE是一个全新开发的操作系统，只需要500K的RAM就可以把系统全部装下，最新版的Windows CE内核只需200K的运行空间。Windows CE是模块化的

8、，OEM厂家可以加入自己所需要的任何模块，或者除去不需要的。因此，一个应用程序的故障不会引起整个系统失效。 Windows CE版本主要有1.0、2.0、3.0、4.0、4.2、5.0 和6.0。 Windows CE背景背景Windows CE背景背景移动电子设备PDA的兴起初衷：创造出一个移动型的Windows设备设计目标是简单易用以及用户熟悉的体验特别是对于Windows 95的用户而言v1990：技术研究起步v1992：移动型Windows计划 Winpad项目（HP(Compad),NEC,Motorola,Sharp）超前的技术：手写识别技术等v1994：撤离Winpad项目硬件水

9、平并不足以支持运行这些代码（32位、电源性能）Windows CE 1.01996.11v单色的Windows95简化版本卡西欧最初发展并不顺利Palm操作系统在PDA市场上非常成功(85%)微软公司也通过游说、技术支持、直接资助等手段来聚集大量合作厂商，使WinCE类的PDA阵容越来越强大呱呱坠地呱呱坠地Windows CE 1.0Windows CE2.01997.11v彩色、速度v熟悉、友好的界面嗷嗷待哺嗷嗷待哺Windows CE 2.0v486 CPUS from INTEL and AMDv82x Power PC CPUSv32bits True Color(256 colors

10、 in HPC)vPrintingvLANvActiveXvJavavInternet Explorer 2.0vDirectX vCompatible with all Windows CE 1.0 APIsWindows CE3.02000.4 目标对准掌上产品，标准PC、家电和工控设备等领域v通用性v袖珍版装的Word、Excel等日常办公软件、娱乐性Windows for Pocket PC（PPC）成长茁壮成长茁壮Windows CE 3.0Windows MobilePocket PC(for PDAs)Smart Phone(for cellphones)Windows CE4.

11、02002.1vnet框架、蓝牙技术升级版：Windows功能扩充、丰富和集成 面向研究机构开放了源代码羽翼渐丰羽翼渐丰Windows CE .NETv语音识别v.NET Framework CompactvBluetooth LAN 802.11a/b/gvIPv6vARM MIPS x86 SH CPUSvWindows Media PlayervInternet Explorer 6vWindows MessengerWindows Mobile 2003For PPC PhoneFor SmartPhoneWindows CE5.02004.5v资料安全性、支持3G网络、无线技术、存储

12、能力、快速修复功能、硬件加速能力3D时代做准备占用空间比较大 性能有较大的下降 必须依靠高性能的硬件扩大开放源代码(56%) 凤凰凌空凤凰凌空Windows CE 5.0v.NET Compact Framework Service Pack 2vDirect3D MobilevUSB 2.0vAll features in Windows CE .NETWindows Mobile 5.0Windows Embedded CE6.02006.11核心地址和资源分配技术的改进802.11i、802.11e、WAP2、蓝牙AES加密无线通信更加稳定、可靠整合了最新的多媒体技术体积增长了不到5%开

13、放所有源代码(GUI图形用户界面不开放） 今日之星今日之星Windows Embedded CE 6.0v设备驱动程序v远程桌面vInternet ExplorervVoIPv设备上实现 Web 服务 (WSDAPI)vWMP 更新v文件系统更新Windows Mobile 6.0不久的将来不久的将来Windows Mobile 6.5Windows CE 5.0: Windows CE 5.0在2004年5月份推出，微软宣布Windows CE 5.0扩大开放程序源代码。在这个开放源代码计划授权下，微软开放250万行源代码程序作为评估套件（evaluation kit）。凡是个人、厂商都可以

14、下载这些源代码加以修改使用，未来厂商OEM时，则再依执行时期(Run-time)授权，支付Windows CE 5.0核心每台机器3美元的授权费用，这也是微软第一个提供商业用途衍生授权的操作系统。 Windows CE 6.0： 2006年11月，微软公司其最新的嵌入式平台Windows CE 6.0正式上市。作为业内领先的软件工具，Windows CE 6.0将为多种设备构建实时操作系统，例如：互联网协议（IP）机顶盒、全球定位系统（GPS）、无线投影仪，以及各种工业自动化、消费电子以及医疗设备等。 Windows CE背景背景Windows CEC：袖珍（Compact） 消费（Consu

15、mer） 通信能力（Connectivity) 伴侣（Companion）E：电子产品（Electronics）Windows CEWindows CE操作系统操作系统 Windows CEWindows CE凭借其与凭借其与WindowsWindows一致的人机界面，逐步占一致的人机界面，逐步占领了嵌入式操作系统的市场。领了嵌入式操作系统的市场。Windows CEWindows CE特点特点1. 1. 精简的模块化操作系统精简的模块化操作系统 Windows CE是高度模块化的嵌入式操作系统，用户可以根据特定的要求对操作系统进行定制，即Windows CE是可裁剪的。 2.2. 多硬件平台

16、支持多硬件平台支持 Windows CE支持在多种不同的CPU硬件平台上运行，包括x86，ARM，MIPS等嵌入式领域主流的CPU结构。3.3. 支持有线和无线的网络连接支持有线和无线的网络连接4.4. 稳健的实时性支持稳健的实时性支持 Windows CE是一个实时操作系统。5.5. 丰富的多媒体和多语言支持丰富的多媒体和多语言支持6.6. 强大的开发工具强大的开发工具 与其他嵌入式操作系统相比，Windows CE为开发人员提供了友好的开发工具支持，包括Platform Builder、eMbedded Visual C+ 和模拟器。与桌面版本比较与桌面版本比较硬件平台硬件平台桌面版 Wi

17、ndowsv Only runs on x86 architectureWindows CEv ARM / Xscalev MIPS v PowerPC v Sparcv x86 Windows CE 特性特性v Windows CE支持在多种不同的CPU硬件平台上运行与桌面版本比较与桌面版本比较镜像大小镜像大小桌面 Windowsv Windows 3.x : 2-5MBv Windows 98 : 400MBv Windows XP : 1.5GBv 越来越大v 不能定制Windows CEv 最小 : 200KBv 网络部分大约 800KBv GWES, Shell and Apps 大

18、约 4MB v Internet Explorer 大约 3MBWindows CE 特性特性v 组件化v 200多个可选组件v 快速方便地针对特定应用系统定制OS与桌面版比较与桌面版比较实时性实时性桌面 Windowsv 不具有实时性Windows CEv 线程优先级256 级v 中断嵌套v 每个线程都有独立的时钟嘀嗒v 处理优先级反转 Windows CE 特性特性v Windows CE 支持实时性与桌面版比较与桌面版比较电源管理电源管理桌面 Windowsv 电源管理实现差Windows CEv 电池供电 / AC 供电v 各设备的电源使用状况v 关闭不必要的设备Windows CE

19、特性特性v Windows CE提供电源管理器，用来管理设备供电系统，增加电能的使用效率v Windows CE能够减少设备的能量损耗，在系统复位、开启、休眠和挂起状态，维持和保护RAM上的文件系统与桌面版比较与桌面版比较编程接口编程接口桌面Windowsv ASCII / UNICODEv 丰富的 APIv 强有力的硬件平台Windows CEv 只支持UNICODEv 部分Win32 API, MFC等v 有限的硬件资源Windows CE特性特性v Windows CE 只支持 UNICODE CHAR - TCHAR / WCHAR strlen - wcslenv 部分API功能受限

20、v 运行Windows CE 的系统通常资源受限与桌面版比较与桌面版比较共享源代码共享源代码桌面 Windowsv 商业软件，源代码是微软的一级机密Windows CEv 开放CE 6.0的核心源代码用户可以对它进行修改Windows CE 特性特性v 源代码共享v 用户可以在 “%_WINCEROOT%private” 文件夹中找到公开的源代码Windows CEWindows CE应用领域应用领域1 1、PDAPDA市场市场 目前，在PDA市场中，已基本形成了微软与Palm对垒的格局。Palm阵营的产品致命的弱点是系统开放性差、应用程序有限、功能延展空间小；而微软阵营的产品因Windows

21、 CE操作系统开放性好、应用程序开发商多、功能强大等优点后来居上。2 2、新一代手机操作系统、新一代手机操作系统 2002年微软推出了Smartphone2002，这是微软开发的新一代手机操作系统平台。这一智能电话解决方案把平台整合提升到一个新的层次，为手机用户提供了语音、数据及多媒体功能。目前，采用Smartphone2002新一代手机操作系统平台的厂家逐渐增多，这些厂家基本上都是无线手机市场的后来者，他们正在和微软一起向传统手机的阵营发起挑战。3 3、工业控制、工业控制 Windows CE是工业控制领域的一种典型手段。它是把产品置于可靠软件和可靠硬件上的一个有效办法。Windows CE

22、为设计单位、制造厂家和客户带来了收益，降低了产品生产周期中各个阶段的成本，并且缩短了自定义解决方案所需的市场投放时间。2006年智能手机操作系统市场占有率年智能手机操作系统市场占有率2008年智能手机操作系统市场占有率年智能手机操作系统市场占有率v 行动电话/智能型通话装置(Cell Phone/Smartphone Device)v 顾客装置(Custom Device)v 数字影像装置(Digital Imaging Device)v 工业自动化控制器(Industrial Automation Device)v 网际网络应用装置(Internet Appliance)v 媒体应用装置(M

23、edia Appliance)v 个人数字助理/行动手持装置(PDA/Mobile Handheld Device)v 常驻型网关器(Residential Gateway)v 收款机装置(Retail Point-of-Sale Device)v 机上盒(Set-Top Box)v 上网板(Web Pad)v 窗口化简易终端机(Windows Thin Client)Windows CEWindows CE广泛用于设计下列设备广泛用于设计下列设备基于基于Windows CEWindows CE的嵌入式系统开发流程的嵌入式系统开发流程需要硬件设计？从OEM厂商购买硬件和BSP需要OS定制？从O

24、EM厂商得到SDK和操作系统运行时映像开发&测试发布设计开发硬件为自己的硬件开发BSP定制Windows CE操作系统导出SDKYNYN基于基于Windows CEWindows CE的嵌入式系统开发的嵌入式系统开发1 1、硬件设计、硬件设计首先，要确定系统所运行的硬件平台。与通用PC的硬件设计不同，由于嵌入式系统通常都是专用的系统，对于硬件设计强调的是“够用”而不是“功能强大”，以降低成本。2 2、让、让Windows CEWindows CE运行起来运行起来硬件设计后，下一步是让Windows CE运行起来。这须拥有针对这块硬件板的板级支持包（BSP）。BSP是操作系统与硬件板卡之

25、间的重要交互接口。3 3、定制操作系统、定制操作系统操作系统定制过程是通过Platform Builder工具完成的。使用Platform Builder，可根据具体的应用需求，选择需要的操作系统功能组件，然后生成操作系统的运行时映像。4 4、应用程序开发、应用程序开发当硬件和操作系统都具备后，剩下的就是为平台开发一些必要的应用程序。这与Windows下的应用程序开发没有太大的区别。Platform BuilderConfigurationBuildDownloadDevice UnderDevelopment Device EmulationDebugBSP(OAL, Boot Loader

26、, Drivers)Export SDKEmbedded Visual C+Visual Studio 2005Standard SDK OEM ISV开发一个开发一个Windows CE设备设备Windows CEWindows CE开发工具开发工具v Platform Builder Platform Builder 开发工具开发工具 微软的微软的Platform Builder 5.0Platform Builder 5.0是一个定制的基于是一个定制的基于Windows CEWindows CE操作系统的嵌入式平台的集成开发环境（操作系统的嵌入式平台的集成开发环境（IDEIDE）。同时自

27、带设）。同时自带设计、创建、生成、测试并调试一个基于计、创建、生成、测试并调试一个基于Windows CEWindows CE平台所必平台所必须的开发工具，提供了一个单独集成工作区，在工作区内可须的开发工具，提供了一个单独集成工作区，在工作区内可以对平台和工程进行开发。以对平台和工程进行开发。 Platform BuilderPlatform Builder包括的开发工具：包括的开发工具：新建平台向导：帮助创建一个新的平台。 BSP向导：帮助更简单有效创建一个板级支持包（BSP）。 导出SDK向导：导出一个定制的软件开发工具包（SDK）。远程工具：执行在Windows CE目标设备上的各种调试

28、和信息收集任务。 仿真器：通过模拟硬件加速并简化了开发工作，允许用户在开发工作区上测试平台和应用程序。 Platform BuilderPlatform Builder开发界面开发界面 特性目录窗口：特性目录窗口：操作系统可选特性的一个集合，操作系统可选特性的一个集合，包括包括BSP、Core OS、设备驱动程序、设备驱动程序 工作区窗口：开发人员已经选定的特性的列表工作区窗口：开发人员已经选定的特性的列表 添加组件后运行的添加组件后运行的Windows CEC或C+Windows CE 5.0操作系统Win32应用程序C或C+PlatformBuilderWin32应用程序.NET Comp

29、actFrameworkC#或VB.NETVisual Studio.NET本机应用程序模型托管应用程序模型Windows CE 5.0下的应用开发模型eMbeddedVisual C+编译运行时支持Windows CEWindows CE开发工具开发工具Windows CEWindows CE开发工具开发工具v eMbedded Visual CeMbedded Visual C开发工具开发工具 eMbedded Visual C是Windows CE所包含的强有力的应用程序开发工具。利用eMbedded Visual C+，程序员将在友好的环境下开发基于Windows CE的应用程序，并能

30、访问详细的平台软件开发工具包文档。远程工具远程工具v你可以在宿主机上远程执行位于目标机上的各种程序v不同的平台支持不同的远程工具v位于Platform Builder的Tools 菜单下v开发者可以使用相应的接口和APIs产生新的远程工具远程工具远程工具工具名称描述Remote Call ProfilerProvides profiling and analysis tools within a graphical user interface (GUI) that enable you to identify algorithmic bottlenecks in your applications.Remote File Viewer