ARM嵌入式系统 第一讲 嵌入式概述

嵌入式系统

教师：郭玉臣Mail:yuchenguo@第一讲系统概述一、嵌入式系统二、嵌入式处理器三、嵌入式操作系统内容11.1引言1.2嵌入式系统的定义1.3嵌入式系统的结构1.4嵌入式系统特点、分类1.5嵌入式系统的历史与未来1.6嵌入式系统的应用1.7嵌入式软件产业链互动一、嵌入式系统21.1引言从幼苗茁壮成长到参天大树经过三十多年的发展，嵌入式系统从最开始的涓涓细流，发展壮大成了目前数量最多，使用范围最广的电子信息系统在人们的日常生活中，嵌入式设备几乎随处可见，已经成为生活的重要组成部分虽然数量众多，但却不为人所知嵌入式系统一般隐藏在产品中在使用过程中主要完成无形的信息处理，用户不容易感知到它的存在31.1引言(续)几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每类都具有自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。嵌入式系统带来的工业年产值已超过1万亿美元。用市场观点来看，PC已经从高速增长进入到平稳发展时期，其年增长率由20世纪90年代中期的35%逐年下降，使单纯由PC机带领电子产业蒸蒸日上的时代成为历史。4现实中的嵌入式系统

即使不可见，嵌入式系统也无处不在。嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着这些产业，包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统，导弹的制导系统也是嵌入式系统，汽车中也有多达几十个嵌入式系统。在日常生活中，人们使用各种嵌入式系统。事实上，几乎所有带有一点“智能”的家电（全自动洗衣机、电脑电饭煲…）都是嵌入式系统。嵌入式系统广泛的适应能力和多样性，使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。5现实中的嵌入式系统（续）61.2嵌入式系统的定义计算机分类从通用性角度来分类：通用计算机和嵌入式计算机通用计算机系统巨型机、大型机、小型机、微型机服务器、工作站、台式机、笔记本计算机嵌入式系统坦克、导弹、飞机、军舰、雷达DVD机、电视机、微波炉、洗衣机、电冰箱、热水器手机、MP3播放器、数码相机、数码摄像机、机顶盒键盘、鼠标、闪存盘、CD-ROM、交换机、路由器71.2嵌入式系统的定义（续）嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、重量、功耗严格要求的专用计算机系统简而言之，是含有处理器的专用软硬件系统具有自主的信息处理能力（信息装备）英国电机工程师协会的定义Devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants（用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置）81.2嵌入式系统的定义（续）微机学会的定义嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统，可分为系统级、模块级、芯片级系统级：各种类型的工控机以标准总线互联（背板结构）的工控机：CPCI、PCI-ISA、VME、STD模块级：各种类型的带CPU的模块嵌入式CPU模块：PC104模块、Biscuit板芯片级：各种以微控制器、DSP、嵌入式微处理器为核心的产品个性化设计9101.3嵌入式系统的体系结构111.3嵌入式系统的体系结构（续）121.3嵌入式系统的体系结构（续）硬件层嵌入式处理器嵌入式微处理器、微控制器、数字信号处理器SoC(SystemonChip)——FPGA、ASIC存储器系统ROM、FLASH、E2PROM、SRAM、SDRAM等中断控制器、DMAC、定时器/计数器UART、USB控制器、LCD控制器其它I/O接口CAN、Zigbee、蓝牙、ECC、3DES等等131.3嵌入式系统的体系结构（续）中间层（BSP）板级支持包（BoardSupportPackage）系统软件与底层硬件隔离相关硬件的初始化数据的输入输出操作硬件设备的配置功能特点硬件相关性操作系统相关性141.3嵌入式系统的体系结构（续）操作系统层嵌入式操作系统（EOS）标准内核（API）封装资源——时钟、定时器、中断、DMA、I/O简化软件设计、提高软件系统可靠性文件子系统图形子系统网络子系统其它通用模块CAN、蓝牙、Zigbee、Modbus、LIN协议栈151.3嵌入式系统的体系结构（续）应用层与应用密切相关面向目标和用户完成特定的功能例如星载遥感图像处理系统星载合成孔径雷达机载相控阵雷达机载相控阵雷达16171.4嵌入式系统的特点嵌入专用嵌入式处理器与通用处理器的最大不同就是嵌入式处理器嵌入在针对特定应用设计的系统中综合性强嵌入式系统是将计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物是一个技术密集、资金密集、知识高度分散、不断创新的知识集成系统设计高效可裁剪——嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余181.4嵌入式系统的特点（续）程序固化软件一般都固化在存储器芯片或处理器本身中，这样提高了系统的执行速度和可靠性需要独立的开发系统嵌入式系统本身不具备自举开发能力，必须有一套开发工具和环境才能进行开发生命周期长嵌入式系统和具体应用结合在一起，其升级换代一般与具体产品同步进行，因此具有较长的生命周期可靠性高、成本低、资源受限、功耗低等等191.4嵌入式系统分类•按应用领域–信息家电、移动终端、通信产品、汽车电子、工业控制•按嵌入式微处理器的位数–4位～64位•按实时性能–实时嵌入式系统硬实时嵌入式系统（工业和军工系统）软实时嵌入式系统（消费类产品）–非实时嵌入式系统（PDA）201.5嵌入式系统的历史30年历程，主要经历了4个阶段。第1阶段是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统。应用于专业性强的工业控制系统中，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简单、价格低，因此以前在国内工业领域应用较为普遍，但是现在已经远不能适应高效的、需要大容量存储的现代工业控制和新兴信息家电等领域的需求。第2阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。特点是：CPU种类繁多，通用性比较弱；系统开销小，效率高；操作系统达到一定的兼容性和扩展性；应用软件较专业化，用户界面不够友好。211.5嵌入式系统的历史（续）第3阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。主要特点是：嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核小、效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；具备文件和目录管理、支持多任务、支持网络应用、具备图形窗口和用户界面；具有大量的应用程序接口API，开发应用程序较简单；嵌入式应用软件丰富。第4阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制技术结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将代表嵌入式系统的未来。221.5嵌入式系统的未来产品市场窗口现在预计翻番的周期狂热到6～9个月。全球重新定义市场的机会和膨胀的应用空间。互联现在是一个需求而不是辅助性的，包括有线和无线技术。基于电子的产品更复杂化。互联嵌入式系统产生新的依赖网络基础设施的应用。微处理器的处理能力按莫尔定律（Moore’sLaw）预计的速度在增加。该定律认为集成电路和晶体管个数每18个月翻一番。23软硬件系统整合SOC设计体积小、散热好、能耗低、可靠性高应用程序开发内容服务241.6嵌入式系统的应用粗略分为两大类：电子系统的智能化(工业控制、现代农业、家用电器、汽车电子、测控系统、数据采集等)计算机应用的延伸(MP3、手机、通信、网络、计算机外围设备等)硬件主要有MCU的硬件最小系统、输入／输出外围电路、人机接口设计。软件设计有固化软件的设计，也可能含PC机软件的设计。行业知识需要通过协作、交流与总结获得。2526①硬件最小系统(电源、晶振、复位、写入调试接口)；②通用I／O(开关量输入／输出，涉及各种二值量检测与控制)③模／数转换(各种传感器信号的采集与处理，如红外、温度、光敏、超声波、方向等)；④数／模转换(对模拟量设备利用数字进行控制)}⑤通信(串行通信接口SCI、串行外设接口SPI、集成电路互联总线12C、CAN、USB、嵌入式以太网、ZigBee技术等)；⑥显示(LED、LCD等)；⑦控制(控制各种设备，包括PWM等控制技术)，⑧数据处理(图形、图像、语音、视频等的处理或识别)；⑨各种具体应用。1.6嵌入式系统的应用军事应用航空航天工业控制机器人仪器仪表办公设备家用电器消费电子…………机载合成孔径雷达2728坦克自行加榴炮步兵战车29战斗机防空导弹轰炸机30神舟六号31火星一无所有的荒漠“索杰纳”６轮探测车“火星探路者”飞船32工业控制33机械脚示教34合成孔径雷达实时成像多处理器波束成形XOUT=w*XIN目标检测XOUT=|XIN|>c滤波XOUT=FIR(XIN)映射35嵌入式系统示例——汽车控制系统36马达控制器车灯嵌入式系统示例——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371.7嵌入式软件产业链互动3839计算机系统的发展趋势40普适计算(ubiquitouscomputing)由MarkWeiser(1952-1999，Xerox)在1988年提出–Anintegrationofhumanfactors,computerscience,engineering,andsocialsciences•IBM在1999年创造了一个名词，即“pervasivecomputing（普及计算）”–AnyContent–AnyPlace–AnyDevice–AnyTime412.1嵌入式处理器特点2.2嵌入式处理器分类2.3嵌入式微处理器（EMPU）2.4嵌入式微控制器（MCU）2.5数字信号处理器（DSP）2.6嵌入式片上系统（SOC）二、嵌入式处理器42早期的嵌入式系统通常使用普通个人计算机（PC）中的通用处理器。近年来，随着大量先进的微处理器制造技术的发展，越来越多的嵌入式系统用嵌入式处理器建造，而不是用通用目的的处理器。这些嵌入式处理器可以大致分为以下几类：注重嵌入式处理器的尺寸、能耗和价格。应用于PDA等不注重计算的设备；注重嵌入式处理器的性能。应用于路由器等计算密集型的设备；注重嵌入式处理器的性能、尺寸、能耗和价格。应用于蜂窝电话等设备；43种类繁多、千花齐放据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构有30几个系列两大主流体系结构低档8051（8位）体系结构高档ARM（32位）体系结构嵌入式处理器的一些基本情况处理速度：0.1MIPS~2000MIPS寻址空间：64KB~256MB常用封装：8个引脚~300个引脚

442.1嵌入式处理器的特点硬件结构低档处理器多采用哈佛结构即数据存储空间和程序存储空间分离较大的程序存储器（用于固化已调试好的控制程序）较小的数据存储器（用于存放少量的随机数据——高速）高档处理器多采用冯·诺伊曼结构典型的微型计算机的存储器结构采用的是冯·诺伊曼结构——也叫普林斯顿结构452.1嵌入式处理器的特点（续）品种规格系列化同一产品系列不同型号处理器具有相同CPU内核，相同或兼容指令系统I/O接口功能部件配置不一样，形成不同型号处理器对实时多任务的支持实时监测、控制、通信多任务有效的调度462.1嵌入式处理器的特点（续）可靠性高、功耗低、集成度高、性价比高可靠性高：冗余设计、电磁兼容设计功耗低：工作电压1.2/1.8/2.5/3.3V，工作电流1mA（1μA）集成度高：SoC设计，高度集成价格低：以32位ARM系列芯片为例三星：44b0x（ARM7）——30元，2410（ARM9）——80元TI：Stellaris（ARMCortex-M3）系列32位微控制器——零售价格最低至11.5元

472.2嵌入式处理器分类嵌入式处理器可以分为以下几大类：嵌入式微处理器；嵌入式微控制器；嵌入式DSP处理器；嵌入式片上系统（SOC）。482.3嵌入式微处理器嵌入式微处理器的基础就是通用CPU为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器在功能上和通用微处理器基本一样，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性、功耗等方面做了各种增强嵌入式计算机嵌入式微处理器+芯片组（总线仲裁器+中断控制器+DMA控制器+存储控制器+I/O接口）+外接存储器嵌入式微处理器一般与存储器、接口电路等安装在一块电路板上，称为单板机，如PC/104、Biscuit板等典型芯片（32、64位）386EX、486EX、奔腾、PowerPC、68k、ARM性能：100～2000MIPS存储器：SDRAM-2~256MB，Flash-1~128MB一般有操作系统：Vxworks、WINCE(2MB)、uCLinux(300KB)，EmbeddedLinux49嵌入式微处理器（续）PowerPC特点——可伸缩性好，方便灵活品种很多，有通用处理器、嵌入式处理器和CPU核通用处理器——主要型号是PowerPC750系列，主频最高为700MHz嵌入式处理器——有PowerPC405（主频最高为266MHz）和PowerPC440（主频最高为550MHz）CPU核——用于各种集成的系统芯片（System-On-Chip，SOC）设备上生产公司：Freescale(IBM)、Motorola50嵌入式微处理器（续）PC/104、PC/104+单板机规范1996年6月公布了PC/104规范3.2版特点PC/104总线采用96mmx90mm的小板结构低功耗，1~5瓦每模块

，支持32位PCI连接紧凑加固性设计的PC/104工控机在军工产品中得到采用，如火箭、导弹和战斗机等PC/104总线工控机主流产品是486EX和586EX

51PC/104插槽功耗小于4.5瓦52摘自周立功网站53嵌入式微处理器（续）BiscuitPC单板机特点一体化计算机低成本形状像饼干，俗称饼干计算机分类迷你BiscuitPC（2.5”120x82mm）半尺寸BiscuitPC（3.5”145x102mm）全尺寸BiscuitPC（5.25“203x146mm）54迷你BiscuitPC（2.5”120x82mm）55半尺寸BiscuitPC（3.5”145x102mm）56全尺寸BiscuitPC（5.25“203x146mm）57Mini-ITX结构170×170mmKINOAtom工业主板582.4微控制器微控制器又称单片机顾名思义，就是将整个计算机集成到一块芯片中低档微控制器CPU存储控制器+片内存储器（ROM/E2PROM/Flash、SRAM）中断控制器、定时/计数器、WatchDog、GPIO、UART、PWM、A/D、D/A等典型芯片8051系列（8位）、MSP430（16位）性能：1～100MIPS存储器：SRAM-256B/2～128KB,Flash-8KB/64/512KB一般无操作系统或者简单操作系统：uC/OS-II(几KB～十几KB)、FreeRTOS(几KB)、RTX(几KB)59微控制器（续）高档微控制器CPU+总线仲裁器+DMA控制器+中断控制器+I/O接口+存储控制器+外接存储器/少量片内存储器（Flash、SRAM、SDRAM）典型芯片（32位）ARM、MIPS

、PowerPC、68k与嵌入式微处理器比较微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高，但性能有所降低目前微控制器是嵌入式系统工业中的主流，在嵌入式系统占有约70％的市场份额性能：100～1000MIPS存储器：SDRAM-4/8/16/32/64MB,Flash-2/4MB一般有操作系统：Vxworks、uCOSII、WINCE、uCLinux608位单片机示意图CPUSRAMGPIOUARTFlash定时/计数器A/DD/ACANWatchdog核心部分USBI2CSPI6132位微控制器示意图62Motorola3G手机E100063微控制器（续）MIPSMicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStagesMIPS公司于80年代初开始设计通用RISC处理器R2000（1986年），R3000（1988年），1991年推出第一款64位商用微处理器R4000R8000（1994年）、R10000（1996年）、R12000（1997年）新32位微控制器4kc（1999年）新64位微控制器5kc（1999年）、20kc（2000年）64微控制器（续）

652.5数字信号处理器特殊设计高效乘累加运算、超标量操作、指令流水线高效数据存取、硬件重复循环确定性操作（程序执行时间可预测）应用场合数字滤波、FFT、频谱分析等方面代表性的产品TI的TMS320系列ADI的21xx系列Motorola的DSP56000系列66TI的TMS320系列C2000低成本系列16/32位，定点，最高150MIPS最低价格低于2.00美元应用数字电机控制、数字电源和智能传感器C6000高性能系列C62xx/C64xx系列——32位，定点C67xx系列——32位，浮点运行频率高达

1GHz应用领域包括无线、数字视频、电信和成像67TI的TMS320系列（续）C5000低功耗系列16位，定点性能高达900MIPS超低功耗，低至0.5mW/MHz适用于个人和便携式产品，如数字音乐播放器、VoIP、GPS接收器和便携式医疗设备OMAP多核系列与ARM核集成一拖二、四682.6嵌入式片上系统(SOC)

随着EDA(ElectronicDesignAutomation，电子设计自动化)的推广和VLSI设计的普及化及半导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临，这就是SystemOnChip(SOC)。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和许多其它嵌入式系统外设一样，成为VLSI设计中一种标准的器件，用标准的VHDL等语言描述，存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。通用和专用两类。通用系列包括Infineon的TriCore、Motorola的M-Core、某些ARM系列器件、Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。专用SoC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所知。一个有代表性的产品是Philips的SmartXA，它将XA单片机内核和支持超过2048位复杂RSA算法的CCU单元制作在一块硅片上，形成一个可加载JAVA或C语言的专用的SOC，可用于公众互联网如Internet安全方面。691.嵌入式系统2.嵌入式处理器3.嵌入式操作系统三、嵌入式操作系统703.1嵌入式操作系统概述

计算机系统由硬件和软件组成，在发展初期没有操作系统这个概念，用户使用监控程序来使用计算机。随着计算机技术的发展，计算机系统的硬件、软件资源也愈来愈丰富，监控程序已不能适应计算机应用的要求。于是在六十年代中期监控程序又进一步发展形成了操作系统(OperatingSystem)。发展到现在，广泛使用的有三种操作系统即多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。713.1嵌入式操作系统概述（续）监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统

时间先后适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中723.1嵌入式操作系统概述（续）监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统

时间先后适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中实时操作系统是我们介绍的重点733.2实时操作系统的特点

IEEE的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具备以下的几点:异步的事件响应切换时间和中断延迟时间确定优先级中断和调度抢占式调度内存锁定连续文件同步

总的来说实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时间范围内作出响应。它强调的是实时性、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核心作用,由它来管理和协调各项工作,为应用软件提供良好的运行软件环境及开发环境。从实时系统的应用特点来看实时操作系统可以分为两种：一般实时操作系统和嵌入式实时操作系统。

一般实时操作系统应用于实时处理系统的上位机和实时查询系统等实时性较弱的实时系统，并且提供了开发、调试、运用一致的环境。

嵌入式实时操作系统应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发过程是通过交叉开发来完成的，即开发环境与运行环境是不一致。嵌入式实时操作系统具有规模小(一般在几K～几十K内)、可固化使用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点

。743.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无限的循环，可称为前后台系统或超循环系统。很多基于微处理器的产品采用前后台系统设计，例如微波炉、电话机、玩具等。在另外一些基于微处理器应用中，从省电的角度出发，平时微处理器处在停机状态，所有事都靠中断服务来完成。——前后台系统75基本概念

中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为，前台也叫中断级。时间相关性很强的关键操作一定是靠中断服务程序来保证的。

循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为，后台也可以叫做任务级。这种系统在处理的及时性上比实际可以做到的要差。ISRISRISRISR后台前台中断服务程序时间——前后台系统763.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

操作系统是计算机中最基本的程序。操作系统负责计算机系统中全部软硬资源的分配与回收、控制与协调等并发的活动；操作系统提供用户接口，使用户获得良好的工作环境；操作系统为用户扩展新的系统功能提供软件平台。——操作系统硬件硬件驱动操作系统用户程序773.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

实时操作系统是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，用户的应用程序是运行于RTOS之上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求，进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。在RTOS支持的系统中，每个任务均有一个优先级，RTOS根据各个任务的优先级，动态地切换各个任务，保证对实时性的要求。——实时操作系统（RTOS）783.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

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时间，并且负责任务之间的通信。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CPU运行时间、RAM和ROM等。内核提供必不可少的系统服务，如信号量、消息队列、延时等。——内核793.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

调度是内核的主要职责之一。调度就是决定该轮到哪个任务运行了。多数实时内核是基于优先级调度法的。每个任务根据其重要程序的不同被赋予一定的优先级。基于优先级的调度法指CPU总是让处在就绪态的优先级最高的任务先运行。然而究竟何时让高优先级任务掌握CPU的使用权，有两种不同的情况，这要看用的是什么类型的内核，是非占先式的还是占先式的内核。——调度803.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

非占先式内核要求每个任务自我放弃CPU的所有权。非占先式调度法也称作合作型多任务，各个任务彼此合作共享一个CPU。异步事件还是由中断服务来处理。中断服务可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪状态。但中断服务以后控制权还是回到原来被中断了的那个任务，直到该任务主动放弃CPU的使用权时，那个高优先级的任务才能获得CPU的使用权。——非占先式内核813.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

当系统响应时间很重要时，要使用占先式内核。因此绝大多数商业上销售的实时内核都是占先式内核。最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU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使用权就被剥夺了，或者说被挂起了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务开始运行。——占先式内核823.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

任务的优先级是表示任务被调度的优先程度。每个任务都具有优先级。任务越重要，赋予的优先级应越高，越容易被调度而进入运行态。——任务优先级833.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

中断是一种硬件机制，用于通知CPU有个异步事件发生了。中断一旦被识别，CPU保存部分（或全部）上下文即部分或全部寄存器的值，跳转到专门的子程序，称为中断服务子程序（ISR）。中断服务子程序做事件处理，处理完成后，程序回到：1.在前后台系统中，程序回到后台程序；2.对非占先式内核而言，程序回到被中断了的任务；3.对占先式内核而言，让进入就绪态的优先级最高的任务开始运行。——中断84前后台系统3.3嵌入式操作系统基本概念基本概念——中断ISR任务ISR非占先操作系统任务A任务B任务CISR占先操作系统任务A任务B任务C853.3嵌入式操作系统基本概念基本概念

时钟节拍是特定的周期性中断。这个中断可以看作是系统心脏的脉动。中断之间的时间间隔取决于不同应用，一般在10ms到200ms之间。时钟的节拍式中断使得内核可以将任务延时若干个整数时钟节拍，以及当任务等待事件发生时，提供等待超时的依据。时钟节拍率越快，系统的额外开销就越大。——时钟节拍863.4嵌入式操作系统使用实时操作系统的必要性

嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛，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嵌入到系统中，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。使用实时操作系统主要有以下几个因素：嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。提高了开发效率