chaer 裸机系统的软件开发

嵌入式系统基础第7章裸机系统的软件开发1嵌入式软件开发内容开发系统软件---通用性操作系统协议栈GUI库函数软件组件与IP(知识产权内核)开发应用软件-专用性在嵌入式操作系统之上进行开发在硬件层上进行开发2本章内容软件的结构和组成监控程序裸机系统软件的设计方法软件的移植问题可移植应用软件的开发原则3本章目的了解嵌入式系统的软件结构与组成掌握裸机系统的软件结构及应用前后台结构中断驱动结构巡回服务结构基于定时器的巡回服务结构了解可移植程序的设计原理，掌握可移植程序的设计方法4#include<stdio.h>//普通程序main(){printf(“hello,world\n”);}51软件的结构和组成#include<stdio.h>//嵌入式软件主程序main(){while(1){ action1(); action2(); … }}6嵌入式系统的软件开发问题嵌入式操作系统。操作系统与应用软件的集成。软件的结构。嵌入式系统的软件是没有出口的，程序不能“退出”，整个程序的结构应该是无限的循环。嵌入式系统的软件设计需要考虑硬件的支持、操作系统的支持、程序的初始化和引导等诸多的方面。嵌入式系统的软件可能没有操作系统，在裸机上直接开发。71.1嵌入式系统的软件组成初始化引导代码板级支持包操作系统通信协议栈图形用户界面应用软件8嵌入式系统的软件结构91.被2、初屠始化劫引导胶代码初始承化引靠导代能码是墙任务捏嵌入辞式系太统上塔电复补位后席第一勇个执暑行的串代码复位狡向量80漏18滋6：FF索FF恒0HMC恭S5饺1:笔0AR捎M:泪0执行揉：自检引导乖操作轿系统进入烧初始傅化（藏硬件脸、软案件）101.训3欲BS埋P板级旧支持途包PC平台殃的标捏准化嵌入蹲式系絮统平饺台的妻多样捏化BS跪P的功机能裸机疼系统皱没有BS糟P用户茧定制梁的系厚统各甚不相膝同用户阅定制析的系发统主严要部寺分相旋同含有精存储乓器、洁定时拥器、尖中断涛等操缎作系悬统运甩行所薄需的劫基本耗部件嵌入职式操距作系次统与株用户福定制衡硬件付平台例之间猴的接烦口111.秘4嵌入膀式操交作系路统复杂千系统驱需要捞嵌入缠式操企作系溉统的梨支持简单关系统莲可以否不使描用嵌成入式海操作云系统嵌入钥式操免作系歇统可足裁减嵌入都式操爸作系卵统的骆内核处理惭机管沸理（你任务泡、任疗务之钻间的碌通信绒和同较步等垫）存储杏器管汁理完整砌的嵌悟入式骂操作雅系统内核文件刷系统人机呆界面设备须驱动刺等121.负5网络态协议轿栈协议迅栈对键于具暗有网羞络功集能的翼嵌入铜式系迫统产妙品是娱必要往的，毫目前脉嵌入搜式协兆议栈陵的提堡供有思两种雅方式器，一种虚是独框立的绩第三洞方协数议栈宗产品志，一种偶是嵌朝入式歪操作充系统馒的提泪供商伟提供环协议患栈产枪品。协议牙栈的帝运行腐必须判基于纽奉嵌入仇式操惊作系玻统的两平台完支持肉，但烘是并傍不意妻味着耗协议绵栈必年须依局赖于茎嵌入尺式操雄作系槽统的AP遭I。事罢实上逼，许拢多的栏嵌入艺式协号议栈涌，如境嵌入胀式TC向P/兵IP协议范栈做哭到了坏与操轰作系宾统的演最大花独立幻玉性，貌可以颗与大资多数室嵌入奋式操睁作系菜统集遇成运忧行。131.肯6应用狭软件嵌入伯式系小统的夫应用赖软件元一般吓需要扛自主提开发牵，不阵同的茄嵌入递式系府统的狼应用严软件均各具幕特色拿和功粮能。例如显常用慎的应河用软盐件用开于PD妇A上，容记事优本、的通讯采录、敢计算蛛器等孩。应用富于工抛业现清场总裙线领屑域的肿应用奶软件鬼如控谦制软泥件等殿。应用敏软件翠的开纠发基染于操向作系之统、踢网络蜂通信徐协议扛栈、拉图形快用户扣接口刮、文爆件系暮统等火一系偿列的蛾低层AP侮I。141.衣7桶GU棵I对于疯大多凉数嵌静入式销系统君，图仁形用奴户接栋口是想必要树的，少特别宁是随截身设洽备如PD矩A、手去机等吴。GU启I运行启在嵌仔入式孝操作损系统侦之上精。用荷户开弦发的剩与用蕉户交哑互的柳应用暮软件吸通过胜调用GU赞I的功昌能调任用(A调PI过)来实垫现。152监控疼程序-m属on挨it善or监控动程序鞠是运箱行在选嵌入驾式系藏统中论的一侦段代注码，誉具有核与用剑户进丈行交武互，甚管理亚系统体资源痒的功纳能，抗具有错操作妄系统聋内核陕的一贞小部豆分功暑能。钞嵌入惭式系孤统正安式运敲行时双，通艰常不煎需要盾监控道程序犯的干秆预。目前逝开发市嵌入镇式系孝统，初监控淘程序色的作诊为正聪在减恶少，挂只用够在一热些小页的嵌熔入式仇系统终中。有的匆嵌入拘式控类制器俱的制线造商植把监君控程桑序驻换留在RO域M中提董供给艘用户轧在开劲发时贺使用携，提叙供的得功能咐如程基序下娇载、歌调试瓦、固牛化等洲。如mo微to帮ro寨la公司拘的某界些8位嵌赢入式变微控零制器163裸机旁系统勿软件矩的设介计方垦法嵌入盈式系灭统软拜件设仁计无操作慢系统挽的嵌凉入式盆软件伪设计有操作残系统胡的嵌已入式伞软件悦设计（下点一章密）173.虫1无操腿作系洞统的服嵌入谋式软权件设伪计前后汪台系垒统中断易（事粥件）模驱动竹系统巡回盲服务卵系统基于澡定时订器的丈巡回竞服务狮系统18前后阁台系具统后台增：应用骗程序管是一位个无砌限循遥环，订巡回类地执绩行多置个事偿件，蛙完成男相应安的操补作。居这一扎部分淡软件守称为怪后台纺。通括常在状主程良序ma啄in聪()中被省调用拢。前台笔：中断耀服务照程序坛处理慕异步羊事件钢，这困一部狮分可抚以看烟成是苦前台惩。后台翠可以舒称为伯任务织级，魂前台病可以渐称为良中断随级。样强实占时性沃的关具键操刑作一冻定要扮用中岸断来肢实现宁。19程序匆框架-后台ma反in螺(){/*硬件欲初始馆化廊*/wh渴il份e(替1)属/*后台居程序割*/{ac芹ti赏on剪1(来);ac器ti厉on松2(巷);…ac每ti挤on枪n(腿);…}}ac蹦ti岭on叙_1叮(){/*执行缠动作1徒*/…}…烂…ac吊ti乒on矮_n楼(){/*执行贩动作n丘*/…}20程序其框架-前台Is棵r_区1(研)差/逐/中断嘱服务笑程序1{/*中断1的中宫断服惨务程邪序唐*/…}…给…/其它柳中断绳服务雄程序Is休r_信n(军)/充/中断泡服务袄程序n{/*中断2的中订断服倘务程六序网*/…}21前后候台系烧统的砌特点实时疮性问诉题--思-不好中断澡服务盆程序闸提供术的数搞据（疾实时区性数则据）群只有捉在后距台轮虚询到告的时治候才独能得停到运辽行应用小系恭统：微波成炉电话渡机玩具盆等22中断赚（事烤件）羡驱动押系统原理整个杂嵌入裕式系粉统软拢件由影中断学服务粒程序镇构成主程热序完稠成系板统的种初始挪化工播作应用低功炼耗系解统设购计事件泽驱动猜系统构成主程柄序-完成待系统镇的初具始化中断唯服务吹例程-完成感事务附处理23中断长（事歪件）墓驱动犯系统-主程迎序/*完成余系统涉的硬单件初援始化单和数召据结患构的座初始印化（宪如果岁必要兆的话宵）*/ma竹in眼(){/*陡t腥o神do朵:系统锁的初浴始化煌*/wh僵il伟e(寄1)躺{…其它颗代码外或en辞te贡r_抛lo毁w_姐po机we心r(草);直/拌/进入耳低功漫耗状寄态，学如id俩le状态}}24中断云（事态件）瞧驱动视系统-中断估服务悠程序Is院r_翁n(窗)行/蝴*其中客的一福个中骆断服弓务程右序肢*/{/*酒t进o扩do直:处理惊中断酷事件甲*//*牛t凤o错do眯:中断播返回帜*/}25巡回蝇服务趟系统应用密：嵌入状式处城理器/控制削器的京中断籍源不箱多解决念方案增加让中断肉源-需要帆硬件烦，成钱本高软件即方案-软件灯巡回身服务ma榨in旦(){/*琴t该o揪do滔:系统见初始敏化咐*/wh半il青e(下1){ac眯ti霸on功_1棚()座;/就*巡回腐检测贤事件1并处脂理事拢件*/ac博ti销on细_2托()亲;/苗*巡回河检测资事件2并处掘理事回件*/……ac馒ti饱on甜_n临()某;/厨*巡回潜检测酷事件n并处谢理事累件*/}}26基于顷定时淹器的迷巡回眨服务歉系统普通苗巡回范服务以系统寸的缺唇点处理研器全抹速运药行，孝开销犬大-功耗倡高-电池沫供电旁系统降低祸处理朵器的汪工作窑时间-基于酿定时房诚器的蚊巡回及服务从系统构成主程芽序定时砌器中吊断服案务程雀序27主程鹿序ma俘in若(){/*逃t欢o骄do压:系统借初始伞化屿*//*拣t释o祖do亡:设置史定时馋器,如自戏动重缺新加艇载方召式*/wh犹il务e(忍1){//其它饰代码堵或en桑te趟r_梦lo字w_捧po券we泥r(报);}}28定时当器中旬断服立务例跑程Is矿r_睛ti岛me童r(豪)肃/*定时哄器的极中断扭服务印程序付*/{ac性ti仍on岁_1乌()老;我/*执行程事件1的处御理*/ac建ti乘on莫_2未()言;孕/*执行惹事件2的处唐理*/…ac初ti轿on毁_n乱()高;赚/*执行垒事件n的处晴理*/}294软件丈的移屿植内容考虑浅移植烘的必之要性裸机拴系统抄的软印件移斤植应用庆软件丙的移添植可移勉植应腿用软默件的挠设计颂思路304.秋1移植威的必通要性基于矿嵌入型式处直理器缓的原袍因处理导器的撤更新悉方式兼容翅机更尺新方剥式-量变状，短圆时间80巾x8逐6系列新的臭体系念结构宽代替坊旧的秃体系左结构-质变枪，长树时间dr俘ag腿on棕b述al痕l：EZ追,V仓Z:戏6开80名00体系萝，AR激M体系基于向嵌入科式操贺作系卖统的眉原因旧的慰操作恋系统件淘汰局，新泄的操胖作系印统被槐开发压出来应用欣软件公需要鸭运行颈于不颤同的自嵌入服式操停作系有统平上台上31例：硬件玻：Z8敏0，ST葱D总线——工业PC软件夜：DO结S的DC峰S—贡—w姻in勒do灾ws平台希、Vx巾wo扶rk川s平台325.赤2裸机掩系统乏的软代件移值植裸机督系统乏的特耐点通常言比较穷简单捉（如8位字谣宽）使用修汇编脑语言掘或C语言枝开发不易刘移植浇的情盖况汇编列语言迷开发跨平爆台模块旅化差33基于课硬件源抽象桃层可般移植蜻软件留结构34应用会软件输入/输出浩模块处理蒙器硬王件应用扭软件硬件披抽象步层处理辛器硬帜件输入/输出砌模块硬件姑相关可移缠植性遭结构硬件攀抽象者层的希特点硬件液抽象家层具馆有与揭硬件前密切率相关灭性；为上访层应得用软诵件的慈开发掩提供统一的接匠口接口今定义疯的功烂能应举包含月硬件磨或系寒统所饱需硬州件支糟持的所有端功能；接口炼定义证简单仅明了让，太排多接狡口函魄数会订增加狂软件躲模拟茄的复谎杂性肤；具有可测殃性的接今口设葱计有霸利于谷系统钥的软毙硬件月测试旨和集极成。35应用部软件硬件碗抽象互层处理静器硬魄件输入/输出鸽模块硬件竭抽象叫层设赶计方申法和顷原则软件继硬件划并行丛、协窜同设纵计分析遮接口亲的数谨据传蹈输特紧性（欺双向/单向恨数据身传输举，字病节型/数据芦帧型闻传输泄模式刃）；分析部接口某配置镇属性它；定义瓦接口阶所需遗的相施关函委数。36应用唤软件赔的开揭发原栽则不直吩接操荣作硬跃件调用身硬件风抽象乓层的断接口毅函数完成郑面向撞应用妈的软焰件开鞠发37硬件袜抽象础层例子RS狼23茶2串行尚通信固接口发送对功能接收越功能模式窄、参稻数设矮置功介能控制险功能对于MC瓣S5射1，82岸51，16赌45揭0/娇16桶55畅0,类et跳c设计韵同样话的接暑口函垒数，ua荒rt预_p暂ut篮c(悲ui摧nt陪8犁ch拢,赞ui范nt熔8治c)需;ua安rt头_g逃et老c(遍ui荣nt羊8代ch黄,宴ui敲nt耽8延*b捉uf肃);ua茎rt畅_p粥ut形s(光ui棵nt钩8蒜ch欢,哈ui俩nt友8练*p应st抚r)暗;ua慨rt事_g套et李s(糕ui小nt副8毕ch榆,蛮ui麦nt嫌8佩*p却bu届f)吵;ua他rt姨_i锅ni酱t(糕ui病nt醉8墙ch洋,施ui软nt膜8真ra禁te郑,搁ui技nt般8膝da宿ta惯_l铜en躁,原ui熔nt千8澡ch酿ec骗k,猛u忠in腔t8梅s盐ta全rt筹_b蛋it卸,途ui征nt灵8贝st遥op妻_b鼠it丧);38应用勇程序群中使狠用可畅移植沙的UA哄RT的功临能初始床化ua吨rtua休rt辛_i奥ni介t(御…)发送赴一个之字符ua箭rt挥_p孙ut宰c(废)接收吨一个挎字符ua痰rt劈燕_g喜et斥c(颈)395可移恐植应中用软罩件的耍设计旧原则嵌入遇式系版统开绒发的挥初期螺考虑桑移植厅问题设计节原则层次灵化模块拥化层次她化与怎模块蹄化的宰结合可设沉计硬馆件抽兰象层可设抱计操肆作系灶统抽总象层40层次典化与感模块汉化的粒结合41da端ta抢ty对pe握.h歼/戒