北理工自动化大三下课程资源-嵌入式系统课件chapter

9-16周，周二7-8节,周五3-4节 教师 戴忠(中教 ARM嵌入式系1北航周立功PAGEPAGE8嵌入式系统开发与应用,,北航 ARM嵌入式处理器结构与应用基础北航 嵌入式系统设计与实例开 器与uc/os-Ⅱ实时操作系统 课程内理论部分:(1、2章主要介绍嵌入式系统相关的概念及开发方基础部分:（３、４、５章主要介绍RM体系结构、指令系统及LPC200系列RM微控制器的结构原理应用部分:（６、７、８章主要介绍如何设计嵌入式系统,包括硬件的设计、μC/OS-II的课程安实验：4学考核方式：平时（30%）2~3次作业，考勤，听课（70%）——期末考试第一入式系统概第一1.嵌入式系2.嵌入式处理3.嵌入式操作系嵌入式系概 的机的大型、昂贵的设备，主要是实现一些特殊的 控制等专业的，要求将微型机嵌入到一个控制对象点经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改了人们的生活、工作和方式，而且这些改变还在加例如，MP3、数码相机与就有很大的不同。现实中的嵌入式系产业，包括工业自动化、国防、和航天领域。例在日常生活中工作场所甚至设备中到处都有嵌入式系统。嵌入式系统的特是的计算机系比通用PC具有在非易失性器中的代使用实时操作系统需要开发工具和方法进行设包含调试电从技术的角度定义成本、体积、功耗严格要求的计算机系统。嵌入式系统示例——

汽车网络CAN总线（SAE-发变速动力动力系统

空（节气空

方向仪表仪表车身：>125k收音

例如，汽车排放物在过去的20减少90%，主要归功于在发管理系统中成功地应用了微处了巨大的。产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6～9微处理器的处理能力按莫尔定律（Moore’sLaw）预计应用于蜂窝等设备；特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一总线接口、各种外设等器件，从而降低了系统的可靠性，技术性也较差。嵌入式微处理器及其器、总线、外设等安装在一块电路外设外设外设 到一块中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核D/A、FlashRAM、EEPROM等各种必要功能和外设。 CPUCPU的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列嵌入式片上系统SystemOnChipSoC可以分为通用和两类概作系统这个概念，用户使用程序来使用计算机。随愈来愈丰富，程序已不能适应计算机应用的要求。于是在六十年代中期程序又进一步发展形成了操作系统(OperatingSystem)。发展到现在，广泛使用的有三种概有实时性要求的系时间时间先概时间先实时操作系统的特IEEE的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具实时操作系统的特强调的是实时性、可靠性和灵活性与实时应用软件相结合成为有机的整体起着作用,由它来管理和协调 实时操作系统的特作系统具有规模小(一般在几K～几十K内)、可使用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点。基本概

——前系限的循环，可称为前系统或超循环系统。很多基于微处理器的产品采用前系统设计，基本概

—— 系 这种系统在

前

基本概

基本概

——实时操作系统括器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常基本概

——基本概

——资源可以是输入输出设备，例如、键盘、显示基本概

任务任务任务嵌嵌入式操作系基本概

基本概

——这个过程增加了应用程序的额外负荷。CPU的基本概

——多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU内核提供的基本服务是任务切换。使用实时内核可以大大简化应用系统的设计，是因为实时内核允许将应用分成若干个任务，由实时内核来管理它们。内核需要消耗一定的系统资源，比如2％～5％的CP运行时间、RAM和ROM等。基本概

——基本概

基本概

非占先式内核要求每个任务自我放弃CPU的所有彼此合作共个CPU。基本概

——CP的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪状态，当前任务的CPU使用权就被了CPU的控制权。基本概

中断系统中，程序回 程序基本概念——前前ABCABC基本概

使用实时操作系统的必要来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。在嵌入式应用中，只有把CPU同时又把操作系统嵌入进去，才是真正的计算机嵌入式应用。缺点ROM/RAM开销，2~5%的CPU常见的嵌入式操作系——嵌入式完全开放代码。从Linux2.0/2.4内核派生而来，沿袭了 嵌入式操作系——WinWindowsCE是微软开发的一个开放的、可升级的备操作，它是精简的Windows95。WindowsCE并且在WinCE平台上可以使用Windows并且在WinCE平台上可以使用Windows95/98上的编程应用软件只需简单的修改和移植就可以在WindowsCE嵌嵌入式操作系常见的嵌入式操作系

——VxWorks操作系统是公司求极高的领域中，如通讯、军事演习、弹道制导、常见的嵌入式操作系

——

——NucleusPLUS是为实时嵌入式应用而设计的一个NucleusPLUS块构成，提供清晰的外部接口，对组件的就是通NucleusPLUS的各个组件非常易于替换和复用。常见的嵌入式操作系

— eCOS的是操作系统可配置性，允许用户常见的嵌入式操作系

μC/OS-II是一个源码公开、可移植、可、可裁剪、ANSIC写的，使其可以方便的移植并支持大多数类型的μC/OS-II通过了航空局（FAA）航行器认证。用是不需要申请证。常见的嵌入式操作系

——TRON是指“实时操作系统内核（TheReal-timeOp