一嵌入式系统概述

EmbeddedSystem

嵌入式系统EmbeddedSystem嵌入式系统5/20/20231第一讲参考书ARM嵌入式处理器结构与应用基础，马忠梅等，北京航空航天大学出版社2002年2月嵌入式系统设计与实例开发（第二版） ------基于ARM微处理器与uC/OS-II实时操作系统王田苗清华大学出版社嵌入式系统开发与应用实验教程田泽著北京航空航天大学2004年6月5/20/20232第一讲第一讲，嵌入式系统概述一、什么是嵌入式系统二、嵌入式系统的特征三、嵌入式系统组成四、嵌入式系统应用5/20/20233第一讲一、什么是嵌入式系统Embeddedsystem个人电脑≠嵌入式系统根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：

嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。5/20/20234第一讲计算机工业的分类以往计算机分类：大型计算机、中型机、小型机和微计算机目前计算机分类：超级计算机，大型计算机、工作站、微计算机、亚微计算机亚微计算机(嵌入式计算机)是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中5/20/20235第一讲历史电脑用于控制设备或嵌入系统的历史几乎与电脑自身的历史一样长计算机控制系统单片机掀起电子化浪潮微处理器高速发展推动了嵌入式系统5/20/20236第一讲嵌入式系统的演变8031/8051为裸机，组成单片机系统时，自行编写程序；68360/386EX控制系统，自己编写简单的操作系统；32位嵌入式处理器＋pSoS+嵌入式操作系统＋tcp/ip协议栈；各种SoC+嵌入式Linux/VxWorks+嵌入式Web设备server以及各种复杂网络协议栈＋GUI图形界面＋无线模块＝现代可移动的网络智能设备。5/20/20237第一讲后PC技术的时代小到mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备；嵌入式系统是这个后PC时代的擎天之柱；1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元，2000年达到13000亿美元，预计2005年，销售额将达18000亿美元。5/20/20238第一讲嵌入式简单定义嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中广义的讲可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统任何一个非计算机的计算系统5/20/20239第一讲狭义定义使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己的操作系统并且具有某些特定功能的系统微处理器专指32位以上的微处理器5/20/202310第一讲嵌入式系统的定义以应用为中心、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、功耗严格要求的专用计算机系统

5/20/202311第一讲二、嵌入式系统的特征和通用的计算机系统相比，嵌入式系统具有以下特征：1、用于特定的任务（专用的计算机系统）2、比通用PC系统资源少3、极其关注成本、大多有功耗的要求、集成度高体积小4、运行环境广泛5、软件硬件可靠性要求更高（具有系统测试和可靠性评估体系）6、相关产品具有较长的生命周期

7、软件要求固态化存储（ROM、EPROM、EEPROM或FLASH）8、有实时的要求（使用RTOS）9、需要专用开发工具和方法进行设计10、片上包含专用调试电路….5/20/202312第一讲嵌入式系统的特征(2)嵌入式系统中的软件，一般都固化在只读存储器中，而不是以磁盘为载体可以随意更换。各个行业的应用系统和产品，和通用计算机软件不同，很少发生突然性的跳跃，嵌入式系统中的软件也因此更强调可继承性和技术衔接性，发展比较稳定。嵌入式处理器的发展也体现出稳定性，一个体系一般要存在相当长的时间。一个体系结构及其相关的片上外设、开发工具、库函数、嵌入式应用产品是一套复杂的知识系统，用户和半导体厂商都不会轻易地放弃一种处理器。

5/20/202313第一讲嵌入式系统的特征－模糊化通用计算机系统，嵌入式计算机系统在一些产品上出现融和。嵌入式计算机系统领域多功能、在线可升级通用计算机系统领域性能、功耗、功能PDA产品、多功能手机、掌上电脑、网络TV等5/20/202314第一讲三、嵌入式系统的基本组成

嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。5/20/202315第一讲交叉蚕学科先进探的计指算机海技术半导船体技肆术电子短技术各个秃行业面向螺具体哪应用5/讨18棒/2露02置316第一声讲嵌入断式系粪统的辣组成蕉要素栋（4个）嵌入记式处泪理器捉及其掘硬件靠平台嵌入犁式软狮件系挺统嵌入抓式操悦作系铜统（隆可选近）--民--实时壁操作奖系统RT酷OSI/猎O接口期系统以嵌入式处理器为核心的硬件平台嵌入式操作系统嵌入式应用软件系统应用系统的I/O接口5/筒18泛/2烘02跃317第一不讲应用程序文件系统/图形用户应用程序接口设备驱动程序、HAL、BSP应用层OS层驱动层SoC/SOPC处理器/ARM核DSP/浮点运算协处理器GPIOIISUSBLCDADC/DACFPGA/CPLDUAET和TrDAMMU/CacheTimer/RTCCAN以太网DMA电源管理内存FlashEEPROMSDRAMSRAM看门狗及复位电路人机交互接口LCD/触摸屏、键盘、鼠标输入、输出接口软件硬件功能天层软件吃层中间争层5/包18摘/2饥02群318第一烂讲嵌入易式系独统硬牌件组茶成5/蜓18纸/2预02辞319第一久讲嵌入羽式系撞统软服件组歪成5/缴18拖/2睬02德320第一败讲（一孔）嵌轮入式薯系统言硬件尖组成1嵌入冷式处罪理器2外围梳接口拖电路刚和设少备接春口5/惊18贷/2裤02刊321第一踢讲1.嵌入跃式处附理器嵌入挖式处布理器多是嵌悟入式械系统铁的核器心部座件目前秧据不黄完全暗统计押，全阵世界辰嵌入花式处锅理器虹的品流种总芬量已绣经超眠过10醉00多种厨，流垂行体炊系结程构有30几个茅系列截，其偏中80炼51体系昼的占肢有多昌半。汇现在会几乎乱每个净半导价体制户造商淡都生施产嵌衡入式洋处理撞器，域越来饺越多桥的公汤司有柴自己焦的处许理器回设计融部门投。嵌甚入式阁处理渗器的改寻址分空间蹄一般梯从64茫kB到16俯MB，处理轧速度捡从0.棚1汪MI间PS到20竞00沿M残IP菌S，常用湿封装泉从8个引园脚到14绞4个引妨脚品种恨总量珍已经木超过10府00多种滔，流福行体骗系结序构有30几个以系列惠，其穗中80脂51体系孟的占伸有多努半5/币18毕/2灭02废322第一平讲主要左嵌入腾式处劳理器嵌入讽式微巩控制疫器(M桑ic刺ro唐co省nt巩ro宋ll证er平U秀ni意t,传M夸CU四)嵌入据式微午控制螺器又绍称单嫌片机牌，顾漠名思票义，跳就是载将整虾个计绩算机崇系统句集成科到一烧块芯逃片中尘。嵌亿入式掀微控牲制器汗一般以以某宗一种探微处粥理器插内核乞为核顾心，胃芯片码内部谅集成RO贪M/筋EP势RO滤M、RA私M、总线经、总首线逻消辑、狱定时/计数暖器、Wa呜tc怒hD筹og、I/叫O、串行江口、柜脉宽赵调制屑输出辣、A/悔D、D/绕A、Fl关as繁h、RA旨M、EE向PR野OM等各宣种必盾要功为能和针外设名。嵌入左式微压处理回器(E狼mb饰ed升de买d葱Mi洗cr群op洪ro粒ce锐ss饰or鼓U刑ni壁t,捉E蒙MP榆U)嵌入鲁式微数处理封器的摆基础低是通应用计心算机叮中的CP荡U。在应轿用中舒，将春微处谷理器早装配善在专毯门设袄计的份电路锄板上鬼，只雾保留承和嵌夏入式建应用倘有关亚的母嘉板功愚能；沾外接凶电路控必须侦包括RO申M、RA稳M、总线苗接口芽、各脱种外校设等饮器件玩；嵌熟入式席处理可器目饺前主堆要有18丈6/匹18著8、38性6E鸣X、SC芝-4振00、Po抵we轻rP液C、68遣K、MI街PS、AR载M系列律等嵌入录式DS烂P处理勉器(E迅mb正ed符de上d梯Di胡gi柱ta孩l楚Si渴gn恐al枣P释ro耍ce奸ss低or罗,枕ED僵SP丝式)嵌入刑式DS太P处理岗器有炕两个铅发展讲来源婚，一逢是DS妥P处理翻器经贼过单通片化婚、EM炮C改造慰、增停加片城上外观设成科为嵌车入式DS醒P处理海器，TI的TM秋S3蠢20暮C2咽00袍0/播C5狸00茄0等属住于此此范畴娃；二岔是在化通用何单片风机或SO地C中增另加DS柔P协处框理器沿，例临如In给te扣l的MC迎S-孝29送6和In吴fi械ne课on堤(Si亮em懂en俱s)的Tr鲜iC榨or考e。嵌入老式片后上系贡统(S凤ys侮te扎m旨On意C克hi拌p，SO尤C)5/嚼18头/2躬02堪323第一秘讲嵌入步式系屯统硬母件主映流32狼,6矩4位微村处理娘器是城目前嗽嵌入辉式系逗统的坟核心主要袋硬件复厂商栏包括In幅te乔l，Mo使to脊ro衫la，Ph艇il中ip，AM堂D等每个唇月都习有新浅产品裁出现5/诸18刃/2踪蝶02厕324第一流讲嵌入耗式微挡处理留器(E乌MP殊U)通用梯计算握机中灰的CP摩U专门羊设计笔的电弯路板只保敲留和如嵌入提式应斤用有布关的江母板姐功能增强牧工作锯温度局、抗堵电磁买干扰询、可舰靠性光等方教面功能怎与工瓣业控免制计真算机适相似5/练18丹/2奔02方325第一基讲嵌入察式处危理器课目前恒主要碧有Am转18碎6/要88、38筛6E少X、SC天-4搞00、Po追we疗r蓝PC、Mo镇to们ro泻la68贱00厅0、MI倚PS、AR倚M系列盾、MI猾PS等5/零18塞/2基02准326第一笼讲嵌入饥式微帖控制塑器(M昏CU胸)又称悟单片朴机以某丢一种艰微处渐理器立内核导为核科心，腔芯片巧内部愁集成RO巡寿M/稠EP铲RO午M、RA览M、总线扇、总情线逻北辑、缘瑞定时/计数哲器、Wa鞠tc丹hD胆og、I/庄O、串行炒口、挖脉宽巧调制垃输出陡、A/哲D、D/调A、Fl娘as说h够RA山M、EE己PR梦OM等各普种必值要功蔬能和碎外设微控蛋制器律的最狗大特寒点是门单片援化，秧体积扬大大淡减小详，从剧而使怕功耗宾和成产本下笋降、古可靠犯性提殊高。5/查18像/2牺02占327第一穿讲代表免性的鸟通用劣系列目包括80营51、P5奴1X只A、MC抓S-醉25朽1、MC竿S-选96栋/1到96健/2虽96、C1询66沿/1乐67、MC侦68竟HC粥05脾/1熊1/黑12附/1酬6、68素30那0等。另外蓄还有渐许多仿半通址用系猛列如务：支朗持US霸B接口毕的MC叛U愤8X陈C9妖30贤/9厘31、C5云40、C5概41；支持I2C、CA饲N-卸Bu欧s、LC型D及众原多专棉用MC狠U和兼恒容系乐列。孟目前MC序U占嵌寇入式骗系统缠约70％的夜市场闹份额督。5/隐18芽/2解02楚328第一宾讲嵌入津式DS饲P处理静器(E端DS党P)DS芽P处理余器对琴系统姜结构泥和指元令进引行了奋特殊鹊设计派，使疾其适旱合于熔执行DS宴P算法灭，编柄译效牢率较殖高，么指令舒执行蜘速度坑也较扬高。在数睛字滤徐波、FF睬T、谱线呼分析诵等方迅面DS区P算法占正在异大量透进入老嵌入逐式领萌域，DS业P应用肝正从唐在通臭用单恨片机垦中以踢普通钢指令怒实现DS椅P功能猪，过隆渡到暮采用宜嵌入式DS润P处理肿器。5/乒18事/2示02怜329第一揪讲有代助表性躲的产扛品是Te仍xa菠s船In迁st赶ru讽me例nt排s的TM因S3煤20系列和Mo圈to饲ro弦la的DS估P5川60罪00系列四。TM裕S3吓20系列陆处理引器包絮括用痛于控献制的C2姜00芒0系列皮，移后动通盗信的C5友00煤0系列战，以歉及性诉能更宏高的C6深00笨0和C8戚00席0系列碌。DS则P5崖60翠00目前卸已经积发展厌成为DS举P5就60猾00，DS歌P5懂61米00，DS惊P5午62杂00和DS油P5医63逮00等几等个不鸟同系伙列的塞处理康器。5/侨18晕/2协02冻330第一发讲嵌入艇式片远上系愉统(S织OC坦)在一秃个硅酱片上后实现郑一个粉复杂脑的系摧统整个太嵌入由式系串统大博部分返均可央集成傻到一那块或圈几块紧芯片经中去应用捞系统忆电路长板将愁变得慌很简惜洁5/碰18榨/2龄02膨331第一需讲SO判C可以稼分为谈通用税和专娘用两骂类。通用若系列住包括In哗fi不ne脆on蜓(Si侨em译en怠s)的Tr梁iC裁or嗽e，Mo根to作ro新la的M-朝Co叉re，某些AR挎M系列异器件冷，Ec寇he佣lo恶n和Mo辛to寻ro必la联合僚研制消的Ne鉴ur沿on芯片粘等。专用SO体C一般枯专用汤于某辱个或睡某类角系统崇中。头有代拢表性判的产外品是Ph抢il葵ip侵s的Sm弯ar穗t境XA5/筑18排/2架02嗓332第一这讲2.嵌入颜式外知围接倾口电便路和漫设备汁接口（1）存扔储器:存储葬数据涌和程虽序的佛功能阅部件静态畜易失纷性存杆储器(R歉AM、SR峰AM胸)动态诵存储手器（DR皇AM）非易纱失性意存储掌器RO腥M（MA膊SK洁R庸OM、EP陪RO积M、EE乎PR休OM、Fl隆as尝h）硬盘琴、软灯盘、CD汪-R肤OM等5/朋18找/2犯02缎333第一挥讲RA春M：随泊机存板取存失储器SR澡AM：静睛态随膨机存挡取存唐储器DR欲AM：动嘉态随毛机存救取存箱储器1）SR站AM比DR宜AM速度顶快2）SR扰AM比DR列AM耗电夸多3）DR路AM存储蝇密度前比SR俗AM高的须得多艇（体贷积）4）DR兔AM需要公周期掏性刷踩新RO校M：只乎读存角储器FL斥AS按H：闪引存5/坡18套/2掠02坊334第一戒讲（2）通召讯接岩口串口UA膜RTUS角B接口畅（通疼用串扫行总崭线接闹口）Ir育DA（In劫fr瓶a穴Re疯dDa拌tAs饿so陷ci梦at违io局n，红的外线丹接口换）SP以I（串意行外均围设巧备接行口）I2C、CA公N接口Bl炎ue屠to筹ot锯h、Et孤he贴rn蜓et（以炉太）免接口GP名IO（通鼓用可准编程乎接口季）5/柏18视/2菌02撇335第一鸡讲（3）输柄入输极出设酸备CR场TLC安DA/柱D、D/取A触摸匹屏键盘5/叼18败/2女02秤336第一参讲（4）设衡备扩纽奉展接峰口扩展海存储盯设备序接口Fl获as番h、SR侧AM、硬击盘卡CF卡、SD卡等5/捕18聚/2偿02愤337第一咱讲（5）电惕源及袍辅助赔设备系统温外观历小型席化，董质量寄轻以支及电拴源使蜂用寿命长前，耗弱电少溜待机避时间惕长是皆重要聪的。5/脸18晨/2壶02扑338第一居讲嵌入券式系宰统的躁硬件锯层是叠以嵌淡入式屋处理裁器为辆核心陆的，越最初腥的嵌严入式骄处理念器都晶是为吩通用哀目的服而设池计的如，后荐来随桨着嵌概入式缠系统卷应用伴的不亭断普山及出精现了评专用垂的集债成芯望片(A暑pp孝li顾ca派ti弟on坏-s庙pe懒ci巩fi惠c移in数te惊gr荷at差ed绸c巷ir傅cu课it，AS惊IC），AS踢IC是一济种为栗具体烘任务乳而特互殊设龙计的液专用陡电路伍，比渔如很职多打厨印机忘控制另芯片驼就是AS杏IC。由钢于AS调IC在设灿计过计程中屠进行嚼了专删门优棋化，权其性教能、差性价牛比都伍非常宜高。败采用AS冲IC，可侨以减跌少系构统软喝件和视硬件贺设计智的复培杂程重度，垃降低灿系统藏成本删。但AS松IC的前缩慧期设拾计费隙用非足常高革，而矛且AS从IC一旦广设计鼠完成丙，就播无法啄升级典和扩粥展，钞因此恋只有较在一默些产敌量非吧常大傍的产置品设芬计中塞才考届虑使生用AS弟IC。关于AS六IC5/何18园/2赵02壮339第一与讲由FP咸GA实现酸“可糕重构鸦计算畏”可重廊构计渐算：它允粒许在跑不改怖变硬炎件电历路板捆的情窝况吓钟，实蜘现不功同的进控制贤接口穴和控鼻制功梢能，婶结合狡了通坐用微谣处理销器和AS爪IC的特线点。FP堆GA：Fi药el析d-猾pr嫌og昏ra径mm牙ab记le亡g龙at江e骑ar颜ra凑y现场宿编程剂门阵晃列，20世纪80年代置中期龟以后膏发展舞起来裤的一牺种可税编程醋的大走规模板集成弱器件旅。FP纽奉GA具有绳保密马性好站、体露积小倚、重尿量轻具、可故靠性搁高等谢一系膨列专倾用大筝规模者集成猛电路AS萌IC的优跨点，登是一勺种新醒兴的AS虽IC产品垂。FP片GA的出泪现是受电子强系统今设计飘领域滤的一拖次重仰大变演革。5/室18董/2罚02赞340第一折讲FP决GA的出伯现使棵一个拴电子土系统社仅仅独由三迅种标锈准模爱块构乡丰成，贩即微浅处理历器、罚存储粉器和赛可编孙程逻惭辑器胁件。在以劈燕前，活微处乔理器充、存隙储器包已经活产品喝化、砍系列种化，朽而系烤统中冒大量寄的逻舰辑控先制由鸽许多只中小在规模塔器件馅来实渠现，立其设脚计复澡杂开研发周攻期长偷，而冲且速汪度低境，可楼靠性辩差。鸦有了FP籍GA，使料系统暑中的饥第三编个模俭块也倾实现语了大侦规模裕集成骄化与恩可编龙程化阁。改辅善了吩系统宏的可碰调整处性，哑降低鲁了功慈耗，锅提高故了可互靠性弱使系棋统更迟加小拥型化翠，大肢大缩弹短了肤系统硬的开棋发周盖期，代减少铲了设揉计成理本，黎降低敏了设初计风自险。5/段18赖/2眼02啊341第一纲讲（二括）嵌床入式遗软件统系统在设英计一谦个简千单的佛应用守程序咐时，擦可以近不使角用操作片系统场，但果在设稿计较纷复杂澡的程粱序时恒，可搭能就需袭要一营个操次作系锻统（OS）来党管理猴和控点制内存、惊多任纤务、裤周边哥资源赌等，发依据分系统壳所提雹供的程自序界索面来甲编写字应用之程序魂，可扛大大仓减轻备编程负采担。5/削18粘/2里02出342第一姐讲对于畏使用OS的嵌斥入式甘系统届，软佣件结脱构一寸般包含4个层毛面：设备认驱动居层实时盛操作玩系统RT御OS应用我程序板接口AP厕I层（洞可归营到RT艳OS）实际那应用村层对于臂功能涂简单戴的系凑统，口一般技不使赢用OS，仅有应胁用程倘序和期设备金驱动吵程序邪。5/波18浓/2沙02蹲343第一捆讲1.设备春驱动寄层（团中间展层）招程序驱动炊层程削序是诊嵌入季式系每统不化可或常缺的酒重要部分徐，使跑用任钱何外叔部设钩备都污需要弱有响蜡应驱动层泄程序是的支汉持，卷它为悄上层翻（系柜统）来软件提供狮了设帖备的袋操作月接口熊。上顶层软风件不甘用理会设愈备的双具体罪内部绘操作丙，只晃需调类用驱场动层程序驳提供的的接据口即翅可。驱动杠层程勺序一蔬般包舍括硬件港抽象衡层（HA勾L）或板级冶支持捡包（BS色P）和设备匆驱动光程序。5/谣18介/2俩02疏344第一乳讲硬件员抽象锹层HA并L（Ha大rd敢wa肯re狠A甲bs予tr傲ac稿ti坟on小L寒ay朋er）：位于玩操作节系统猾内核踢与硬恳件电亦路之览间的马接口辩层，档目的阴在于吃将硬捕件抽覆象化腿；即，血可通章过程状序来挽控制基硬件牵电路逼如CP膜U、I/石O、Me想mo帽ry等的里操作饿；使系鸽统的美设备佳驱动能程序稳与硬搞件设窜备无闯关，激提高黄了系诸统的婆可移好植性秩；软硬拦件的诉测试津工作厨可通打过硬低件抽嫩象层五完成偿；定义烘抽象膊层时隆，需饼规定染统一垄的软怪硬件谱接口左标准拼，代乒码工方作由捕对硬育件熟茅悉人正员完伯成；抽象徒层包鹊含相千关硬拨件的葵初始绣化、猾数据敲输入赛输出填操作皂、硬蜘件设毒备的希配置棉操作像等。5/肌18集/2斜02傍345第一壁讲硬件则抽象聪层接邮口定泥义和膜代码杠设计替特点硬件暗抽象哨层具很有与硬件签的密获切相驶关性；硬件盈抽象翠层具某有与操作谈系统车的无油关性；接口结定义减的功弄能应雹包含察硬件存或系予统所壳需硬购件支慰持的回所有绿功能列；接口歉定义禽简单浑明了惊，太秤多接绞口函臭数会猛增加行软件跌模拟毒的复牵杂性袄；具有狂可测触性的呀接口税设计墓有利堤于系兴统的嘱软硬幼件测遭试和跟集成旁。5/设18辽/2奋02酬346第一窃讲板级斩支持钞包BS生P（Bo忽ar技d境Su猪pp卖or柏t倒Pa礼ck障ag另e）：介于罚主板临硬件巷和操梅作系仗统中缠驱动罗层程堵序之而间的士一层到，一旨般认技为属裕于操汇作系工统一太部分辽；实现旨对操货作系笋统的铺支持要，为绢上层砌的驱旁动程香序提危供访台问硬乘件设敲备寄纷存器茎的函撇数包涉；系统兔启动演时，舱完成臂对硬城件的旱初始影化。诱如对染系统踪蝶内存蓄、寄水存器灾以及彩设备就的中漫断进斧行设券置。蜘这是雕比较权系统腾化的浆工作它，要耐根据外嵌入樱式开炮发所渗选的CP教U类型救、硬评件以艳及嵌途入式龟操作纺系统吗的初加始化咸等决互定BS弃P应实汤现什捉么功希能；为驱义动程疲序提删供访处问硬奶件的帽手段悬。驱垮动程镜序经凑常要可访问笋设备糟的寄证存器仗，对早设备极的寄表存器临进行出操作炎。如庭果整洋个系停统为禽统一份编址欠，开治发人叔员可宾直接功在驱其动程乡丰序中阔用C语言杏的函翠数访野问设壁备寄肉存器迟；系湿统为舅单独脑编址贞，C语言吩就不惹能直妥接访欧问设抽备中茂的寄旷存器揪，只劣有用确汇编虽语言葛编写民的函栋数才征能进敬行对肾外围局设备男寄存心器的宗访问拴。5/怖18符/2链02陡347第一武讲硬件故相关芽性：岛因为镰嵌入摇式实恐时系程统的研硬件伙环境朴具有醒应用支相关伴性，客所以栏，作幕为高痛层软屠件和款硬件理之间沿接口耽的BS柿P，必僻须为像操作山系统马提供连操作南和控收制具轻体硬狐件的倘方法阳。操作彩系统喂相关凶性：软不同抢的操冒作系谢统具普有各插自的盖软件奔层次否结构停，因航此，惠不同抬的操哭作系睁统具抛有特燃定的客硬件烘接口麦形式讨。在实演现上女，BS蛇P是一奇个介敲于操绢作系膝统和趴底层理硬件辣的软阀件层忍次，犹包括紫了系惰统中怀大部限分与兼硬件瘦相关饱的软肺件模座块。葱设计似一个围完整瞎的BS肃P需要运完成印两部伶分工员作：房诚嵌入蜘式系柴统初罚始化症以及BS慌P的功膜能和点设计劈燕硬件闪相关粱的设五备驱于动。5/窝18白/2举02搅348第一皂讲嵌入吼式系耽统的坏初始富化系统浪初始馒化可他抽象者为三件个主妖要环鸣节，小按照肌自底呆向上温、从租硬件并到软包件的晃次序膜依次义为：赢片级喇初始浩化、化板级参初始历化和栗系统杜级初柜始化椒。片级此初始允化：主煎要完养成CP孩U的初展始化泊，包穷括设宜置CP齿U的核千心寄绑存器售和控将制寄看存器豆，CP顿U核心毯工作次模式睁以及CP皮U的局燥部总拢线模莫式等揉。片臭级初侵始化饮把CP聋U从上目电时箱的默侍认状柜态逐调步设尾置成蔬为系穗统所著要求煮的工吐作状贝态。勇这是买一个租纯硬布件的荣初始跑化过圈程。板级择初始失化：完押成CP蓄U以外毫的其狂它硬啦件设嫁备的采初始端化。唤还要趣设置渴某些炕软件献的数幕据结腿构和贴参数寺，为唐随后疮的系枯统级备初始格化和蹲应用涌程序遭的运片行建菌立硬虹件和腹软件联环境寸。这滚是一温个同甩时包诱含软厨硬件径在内封的初猛始化款过程岭。系统肾级初咳始化：这驾是一摔个以究软件届初始漫化为颠主的景过程予，主吐要进捧行操沟作系拼统的裤初始捷化。BS熊P将对CP命U的控橡制权省转交笔给操春作系茫统，次由操咱作系雕统完些成余耀下的耐初始尿化操虹作，消包括则加载满和初钩始化物与硬叛件无兔关的况设备旦驱动碑程序傅，建宇立系弱统内熊存区骄，加荡载并街初始续化其帽他系虑统软细件模掩块，鲁如网取络系隐统、垫文件栗系统撕；最帝后操占作系设统创独建应食用程纽奉序环将境并杠将控铅制转环交给屑应用谷程序摊的入复口。5/同18扬/2箱02尼349第一初讲硬件乒相关斧的设喘备驱籍动程和序（De会vi跪ce包D链ri歌ve席r）BS范P另一颂个主坐要功春能是孟硬件上相关销的设麦备驱旷动。竹与初瓣始化籍过程立相反咬，硬犁件相亿关的炼设备炭驱动妙程序张的初浴始化胀和使衫用是扁一个术从高祖层到墨底层研的过妙程。萌尽管BS挥P中包饼含硬赞件相沫关的迫设备然驱动萄程序世，但榨通常佣不由BS塌P直接岩使用潮，而驼是在止系统齐初始以化过的程中抬由BS掏P把它晶们与滤操作除系统全中通艳用的柄设备猛驱动航程序沃关联聪起来奥，在敌随后蚕的应黎用中翁由通啦用的火设备访程序语调用窗，实沫现对醋硬件口设备校的操亚作。系统室中安知装设计备后泉，只毅有在抚安装胜相应漠的设着备驱练动程惨序后学才能归使用飘，驱韵动程厨序为莫上层秧软件见提供缓设备箱的操作作接板口。俱上层螺软件何只需疲调用鞭驱动进程序域提供控的接澡口，招而不竭用理戚会设间备的霸具体抱内部版操作颈。驱芳动程近序的艺好坏垃直接妖影响衔系统壁性能因；驱动驳程序糠实现档设备种的基所本功乏能函习数：老初始听化、奏中断且响应鞋、发欢送、蜜接收沃等；好的佳设备求驱动挡程序络还应严该有奴设备绪错误委处理扎函数5/收18效/2列02傍350第一列讲2.实时拉操作酸系统RT茶OS嵌入盟式系哗统由掉于通察常具执有实事时性校的要不求，OS又称检为实冤时操聪作系械统RT灯OS（Re喜al语-T者im摸e筋Op沃er中at清in子g畜Sy蔑st业em）OS是一富段嵌醉入在惊目标气代码混中的森软件贞，系局统复笛位并坛执行研完Bo促ot桨Lo压ad赏er后首颜先执后行RT沙OS，相着当于沟用户盲的主泄程序弄，用剖户的袖其它核应用宜程序洒都建痒立在RT非OS之上秧。RT病OS是一你个标汗准的阅内核顽，将CP拔U时间续、中拨断、I/刷O、定时巩器等禾资源异都封洒装起咸来，睁留给问用户后一个坦标准遥的AP惨I函数渠接口辟，并效根据坚各个僵任务督的优器先级颠，合虏理地澡在不斧同任浊务之里间分代配CP泪U时间休。大多脖数RT膛OS都是膊针对锯不同柿微处慌理器算优化纹设计竿的高倚效实榆时多愿任务男内核妻，RT勇OS可以倚在不铸同微耍处理鞠器上疤运行尼而为佣用户服提供斥相同潜的AP探I接口距，因宵此基何于RT董OS开发展的应夫用程钞序具滑有非竟常好将的可犁移植饶性。事件适发生愤时能纹够在墓严格计的时震限内此作出列响应为什底么使漂用RT胖OS1、多任脖务系肥统。2、简钢化应聚用软遍件的数开发逢难度勺。3、实喂时性歼要求霜。5/打18唉/2五02疼351第一纺讲应用差程序羊接口AP卫IAP误I(武Ap膀pl圣ic帐at港io公nPr则og谊ra肤mm侄in停g普In倘te们rf殖ac补e)在计险算机弓系统牛中有筒很多课可通皂过硬虹件或仿外部漏设备扶去执灿行的皱功能,这些还功能这的执戒行可向通过炕计算越机操盆作系炮统或肝硬件仅预留灭的标煎准指姓令调导用,而软香件人吐员在迎编制泛应用倾程序自时就阳不需材要为档每种律可通顾过硬离件或谜外设亮执行扇的功逢能重改新编捉制程尝序,只需招按系替统或迁某些挥硬件均事先工提供鸦的AP趟I调用鉴即可专完成展功能光的执赵行；操作坐系统蹈中提柄供标衔准的AP愿I函数饼，可债加快争用户易应用嚷程序敞的开晃发，只另一珍方面峰，统漆一应效用程布序的桨开发作标准愤，为房诚操作迟系统违版本波的升春级带建来方珍便；AP甩I函数阔中有面大量野的常外用模新块，修给用问户很缺大方支便。5/固18竖/2影02昆352第一州讲嵌入僵式系都统中盲的一赛些重视要概优念实时售操作伤系统RT梁OS（Re百al粥-T壶im架e稻Op雨er款at星in没g修Sy追st恒em）一个才优先贤级高票的任活务能森够获吼得立泼即的依、没真有延宅迟的晋服务钥，它誓不需游要等怪候任津何其魂它任虚务，哨而且键在得迫到CP亭U使用屠权后惨，可拾一直地执行欺到工晋作结礼束或虎有更省高级仙的进染程出咽现为承止。或：袭一个谁能够牺在指竞定的扒或确毁定的鲜时间林内，升实现略系统再功能链和对质外部在或内欲部、牢同步闪或异粪步事汇件作酱出响州应的胳系统葬。实时可是指愈物理茶进程饱的真哀实时泊间。敌实时娘操作殿系统赛需要升调度横一切察可利按用的斥资源处完成纹实时窗控制爸任务报，重撕要特误点是御要满垃足对烂时间意的限避制和义要求划。5/推18道/2软02畅353第一摄讲实时扒操作脑系统船应具湾有如灶下功隔能：任务粒管理爬（多度任务次和基野于优昆先级禽的任粱务调德度）续；任务芳间的踪蝶同步侄和通胃信；存储楼器优创化管跌理（凯含RO从M的管呈理）剪；实时拿始终喷服务牛；中断态管理丢服务5/惠18阵/2违02非354第一瓶讲分时吵操作带系统对于台分时波操作鹊系统板，软鱼件的拾执行粒在时邪间上的要勾求并司不严脏格，迟时间岭上的药错误牛，一厌般不会造姐成灾灵难性湿的后鉴果。投目前桨分时抽系统驱的强项在胆于多汇任务凳的管做理，列而实卖时操晴作系旱统的重要粒特点信是具哄有系赵统的妨可确秋定性淡，即象系统能对询运行患时的效最好搜和最减坏等绪情况材作出粉精确的估寄计。5/训18影/2植02蕉355第一片讲多任哪务操乘作系末统系统袍支持坦多任漠务管受理和雕任务幅间的李同步佳和通探信。渔传统堵的单渗片机毅系统膀和DO读S系统吧等对呈多任依务支绢持的吊功能广很弱氧，而惧目前男的Wi劈燕nd骡ow狱s是典数型的席多任除务操皆作系缝统。蔬在嵌雄入式诱应用译领域匀，多侨任务下是一燃个普蜜遍的踩要求庸。5/踪蝶18狗/2耕02柴356第一晒讲实时锋操作裂系统讨中的悄重要篇概念系统仆响应狠时间待（Sy泼st歪em似R撕es枕po凳ns企e驾Ti姿me）：系统净发出访处理估要求塔到系低统给台出应雪答信太号的香时间醋。任务警切换敞时间尸（Co锈nt惜ex就t-桶Sw兄it僵ch刺in稠g各Ti看me）：实时填操作都系统宽讲CP姓U控制纲权从邻一个穗正在此执行世的任若务取津回，武然后孝叫给喝下一袜个任抗务所驰需要烫的时套间。蕉它包稠括保半存目听前正匠在执乱行任棵务的浊状态批信息锈所需鲁要的寺时间馆、实脂时操巡寿作系躺统决域定调代度下名一个烤任务叙所需瘦要的铲时间逃以及苗把下部一个同任务穷调入腾系统裕所需效要的递时间假。中断咳延迟照（In甘te筐rr嫌up吨t厘La顷te破nc揪y）：计算瓜机接屑收到惨中断孝信号异到操驱作系膜统作折出响傅应，晚并完妥成切竟换转塞入中装断服艰务程拣序的菊时间穿。5/弊18涛/2摇02售357第一扣讲实时牛操作中系统井的工悄作状执态实时躲操作艇系统熄中的痕任务我有四调种状购态：运行层（Ex甚ec够ut尼in渔g）、读就绪震（Re核ad潮y）、套挂起岩（Su水sp滔en浆de拨d）、酱休眠虽（Do逆rm搁an龟t）。运行评：获蓬得CP撞U控制尺权。就绪朋：进滴入任辞务等臂待队浑列，荷通过职调度全转为袍运行现状态碰。挂起酬：任锅务发霉生阻咸塞，栗移出煮任务踩等待慰队列汇，等息待系泻统实晚时事祝件的宅发生笨而被腔唤醒熟，从勤而转梦为就熄绪或固运行垮。休眠颠：任障务完姑成或太错误吵等原悲因被斜清除仙的任砌务，析也可挣以认践为是妻系统蕉中不顺存在池的任格务。任何炸时刻屋系统坝中只乌能有劝一个切任务然在运导行状誓态，苏各任宏务按毒级别代通过怜时间激片分作别获歉得对CP陆U的访梢问权脸。5/廉18预/2赤02银358第一摩讲多任链务多任蜜务运脊行的笔实现俱实际洽上是落靠CP嚷U（中酒央处悼理单磁元）虏在许都多任斩务之狱间转保换、眨调度导。CP祖U只有探一个访，轮毅番服椅务于墓一系浓列任缓务中虚的某控一个恭。多录任务确运行沫很像拜前后疯台系唐统，拾但后强台任超务有绞多个矮。多亲任务菊运行打使CP委U的利若用率艇得到闸最大掀的发湖挥，潜并使首应用绞程序黄模块嗓化。之在实弱际应合用中识，多成任务勺化的葛最大突特点慈是，殃开发笼人员除可以士将很慈复杂熄的应愧用程妈序层腥次化呆。使脑用多迈任务盘，应好用程辣序将早更容啊易设星计与引维护拔。5/乐18辟/2制02植359第一戏讲内核多任泡务系途统中轿，内赵核（Ke磨rn司el）负宫责管闭理各飞个任蔬务，牲或者估说为善每个互任务妇分配CP造U时间胆，并套且负蚊责任罪务之另间的怕通信承。内山核提出供的拣基本倚服务贪是任午务切懂换。袜之所层以使变用实染时内协核可释以大配大简暂化应强用系痕统的侍设计育，是透因为泪实时刃内核障允许影将应明用分读成若吸干个弃任务蔑，由暮实时眯内核看管理筹它们悟。内么核本横身也蜘增加重了应裁用程讨序的桌额外骡负荷饿，代讲码空替间增奔加RO腊M的用贴量，伞内核听本身致的数约据结扫构增耽加了RA余M的用基量。轰但更届主要闷的是治，每鸡个任叹务要话有自伴己的夜栈空缴间，栏这一么块占棵用内借存是模相当亿多的蚁。内察核本填身对CP兄U的占薯用时遥间一皆般在2%～5%之间轿。单片炮机一贤般不议能运诉行实凑时内走核，资因为安单片湾机的RA运M很有燥限。灿通过料提供祥必不御可少切的系煎统服追务，慕诸如跟信号握量管上理、扛油箱否、消投息队锋列、暂延时供等，依实时斤内核涂使得CP划U的利冻用更脆为有跌效。5/朽18磨/2于02均360第一规讲调度调度扮（Sc桐he武du渴le纲r），再也称di稳sp兰at樱ch篮er。这匆是内冈核的想主要区职责洒之一属，就变是决剥定该盆轮到骗哪个件任务跪运行嚼了。墨多数图实时贺内核仍是基邀于优练先级料（pr饥io君ri劳ty）调院度法鬼的。爷每个亮任务禽根据鬼其重请要性拐的不佣同被集赋予染一定挡的优怕先级肠。基随于优专先级皇的调律度法鹿则，CP嘴U总是铁让处你在就铜绪状危态的分优先拆级最裹高的沸任务遗先运牙行。家然而劝，究拔竟何葬时让里高优凉先级汗任务芦掌握CP城U的使猛用权蜻，有剥两种索不同火的情关况，辫这要去看用幕的是肿什么握类型曾的内申核，述是非抓占先漫式的方还是晃占先汇式的趴内核滩。5/吗18顽/2驱02驱361第一扇讲任务假优先书级每个仪任务除都有况其优是先级昂。任姥务越歼重要推，赋技予的拨优先喇级应敬越高铜。应用亲程序杏执行掘过程飘中诸跨任务颗优先项级不狠变，痕称之凡为静愉态优妄先级应。在绣静态嫂优先逐级系虚统中牺，诸依任务舰以及绳它们此的时划间约卖束在栗程序询编译眠时是浪已知杨的。应用侧程序汤执行柜过程密中，贯如果尼任务泽的优椒先级撕是可厚变的凡，则文称之亏为动耗态优疾先级虾。5/是18顽/2榜02只362第一骑讲3.应用宿程序实际微的嵌潮入式渐系统伐应用多软件纷建立凳在系晃统的主任巴务（Ma魂in舰T纪as兔k）基满础之伪上。浮用户兄应用程序妖主要苏通过浴调用德系统昂的AP堵I函数辰对系齿统进行操议作，骂完成扛用户宪应用彻功能台开发欧。5/租18销/2创02忍363第一常讲几种短常见窗的RT卵OS5/完18残/2望02弓364第一白讲5/绩18窗/2唱02绸365第一逝讲5/封18信/2晒02忠366第一匹讲5/江18川/2掠02拨367第一厉讲5/锹18物/2给02隔368第一猎讲5/旱18红/2笼02坊369第一昂讲5/今18斗/2缠02闷370第一瓜讲5/竞18识/2咏02粒371第一号讲5/问18演/2黑02筹372第一氏讲5/撕18眠/2字02港373第一济讲5/球18得/2妨02讽374第一偶讲5/骨18症/2萄02绞375第一团讲5/宅18捡/2灶02锄376第一氧讲5/伴18泪/2意02鼓377第一掏讲5/裳18驾/2为02杯378第一针讲5/漫18抢/2俗02芦379第一滔讲5/呆18恰/2鱼02弟380第一摇讲5/板18考/2亦02董381第一姨讲6）后PC时代叛产品垫的蓬肆勃发痰展5/棍18粗/2狂02身382第一己讲四、泽嵌入络式系索统应烈用家用炎市场机顶乌盒、双掌上瞒电脑虎、DV见D、MP悦3、数皮码相谋机、断数字唇电视怪、We沾bT言V、网筹络冰异箱、骗网络罚空调枯、家馅庭网票关、灯智能罢家用塞电器与、车鸽载导补航器恐系统缓等通信桌市场电话丧交换券系统销，电秒缆系济统，兵卫星仁和全测球定卸位系凤统（L3艘D），外数据按交换耳设备阻，移治动电前话等工业益市场制造悬工厂栽，污坟水处径理系隙统，默发电炭站和展电力过传输败系统姜，自妖动化岭工厂铸，控杀制系知统开昆发，赤维护钢和测带试的往工具占，石张油提炼炼和体相关饼的贮蹈运设贸施，捆建筑呀设备卷，计限算机喷辅助扇制造逝系统何，能贩源控愤制系具统，逢核电伪站，郊机器酿人系疾统等商业见和金能融市佣场自动闻柜员装机，太信用知卡系或统，断售货如端系膨统，优安全乳系统唇等5/洁18盼/2服02则383第一劳讲办公刘市场电话笨系统微，传胡真系座统，动复印喜机，津计时漠系统绿，照刻相机冰和摄瞎象机运输华市场航空除、铁枪路、乡丰公路唉运输失系统垦，燃打料服魂务，炕航空泻管理雾，信欠令系括统，猜雷达绣系统学，交件通指出挥系租统，母停车青系统诉，售助票系珍统，画乘客琴信息去系统者，检葛票系飘统，赞行李毙处理打系统宇，应秀急设愁备等建筑乓市场电力侍供应浪，备现用电贤源和嫁发电穴机，妻火警应控制宾系统双，供挂热和宣通风校系统骗，电脾梯和粗升降碰系统科，车弯库管脏理，辆安保捎系统愚，电拉子门敢锁系艘统，睛楼宇怕管理辰系统锅，闭腿路电冒视系士统，或电子先保险胃柜，俊警铃祥等医疗五市场心脏络除颤亦器，抛心脏谎起搏障器，状患者历信息属和监孔视系议统，MN光设过备，翅理疗星控制择系统洲，电罗磁成邻像系缎统等军事武器磨控制5/枣18护/2僵02慕384第一睛讲嵌入件式系忙统热常点应船用信息洪家电车载垮系统军事呆工业医疗曲器械5/停18阶/2脆02朵385第一饭讲信息汉家电冤应用孕特点市场巾巨大低成扁本要董求利润奋空间远小竞争伯激烈人机注界面抱友好网络修化5/逐18梅/2今02雾386第一昏讲车载诞系统无应用暖特点与汽嚷车工酱业相猫配套利润优空间款较大可靠奸性要终求较盾高无线嚷通讯狭要求5/宿18训/2累02茄387第一需讲军事臭工业售应用士特点市场成垄断晃性强高利寄润可靠概性要帖求高安全锋性要臭求高成本猫要求胳布不璃高5/者18肝/2膏02舒388第一罗讲军事砖工业插产品数字狠化单箱兵信士息装集备夜视塑扫描头、全净球定槐位、炒指挥眼通信5/眼18雄/2设02岁389第一糕讲医疗梨行业办应用弱特点市场主广阔惧，进萌入门驴槛较劣高利润泪极高5/效18左/2表02混390第一昌讲嵌入扁式计秒算机忘应用一台匙通用份计算息机的宜外部祸设备滋中就毛包含强了5-岸10个嵌姨入式奶微处硬理器坊：键盘株、鼠赢标、歪软驱溉、硬肢盘、司显示傅卡、帮显示微器、Mo闲de卖m、网灶卡、叔声卡事、打货印机月、扫豆描仪企、数工字相薯机、US纯B集线眨器等龟均是针由嵌刃入式骄处理晃器控网制的已。在制膨造工访业、瓦过程卧控制雷、通望讯、熔仪器陕、仪朵表、环汽车疗、船栗舶、概航空勾、航雹天、踏军事略装备近、消毯费类严产品揪等方既面均揉是嵌获入式蜡计算葱机的堪应用神领域先。5/邻18竖/2厚02愤391第一抵讲5/翁18费/2局02带392第一脑讲5/星18去/2罗02探393第一退讲5/脂18设/2御02炮394第一西讲5/串18做/2蹈02膊395第一牛讲5/丛18还/2检02讨396第一钥讲5/倘18好/2且02资397第一奴讲5/部18冈/2钩02部398第一文讲5/辞18俱/2腹02京399第一悟讲5/慎18婆/2谎02杠310亮0第一肉讲5/宇18菠/2要02酱310腥1第一沙讲5/唱18首/2电02妥310芦2第一纵讲5/型18碗/2痰02青310哥3第一烂讲5/塌18烧/2蛾02捉310冶4第一勿讲5/灿18箩/2泻02挎310获5第一迟讲5/逝18纷/2围02输310嗓6第一询讲5/馋18钟/2屑02周310梁7第一丝式讲5/臣18免/2抱02潜310亲8第一合讲5/咐18双/2碑02匠310烛9第一鄙讲5/控18富/2摔02氧311先0第一企讲5/乘18吗/2航02超311饮1第一融讲5/馆18舒/2咏02运311害2第一誉讲5/素18设/2歪02碑311殃3第一鸟讲5/楚18俱/2姥02珍311碰4第一咳讲消费勉类电孝子—智能末玩具帝、手日持通贪讯的居核心5/胶18优/2嫂02设311混5第一硬讲5/筝18过/2妄02致311斩6第一恼讲5/雷18秧/2刃02延311咱7第一忌讲5/发18勇/2梁02驼311吓8第一展讲5/垒18园/2嚼02锹311轧9第一销讲5/厌18吉/2纱02钱312压0第一片讲5/办18鲜/2酒02贸312责1第一炒讲5/弱18掀/2烛02剪312民2第一焰讲5/温18真/2芳02侮312待3第一郑讲5/社18晌/2美02趟312趟4第一季讲5/拳18京/2笋02盗312友5第一去讲5/央18洁/2麦02竿312石6第一运讲海种弃马直缠升机5/愚18副/2摄02纺312射7第一膜讲5/厨18列/2拿02受312窄8第一压讲5/谨18疯/2烂02惠312悬9第一鸭讲5/景18费/2眉02笛313周0第一神讲5/宽18看/2虑02恋313伐1第一娇讲5/腊18领/2咽02魂313蓬2第一碌讲5/亩18赵/2锐02丘313聪3第一志讲5/禁18斧/2辩02摊313疤4第一雨讲5/厨18讯/2渣02梯313率5第一答讲5/手18俩/2顽02剥313棉6第一份讲5/煎18显/2抛02袍313灭7第一鸭讲5/峡18届/2槽02哈313继8第一农讲5/蔽18钳/2史02毫313国9第一塔讲5/邮18剖/2谈02姨314与0第一桐讲5/