第一講嵌入式系統(tǒng)概述

東南大學－國家專用集成電路系統(tǒng)工程技術研究中心－蘇州市集成電路與系統(tǒng)重點實驗室嵌入式系統(tǒng)設計劉昊2012nicky_lh@研究方向：無線傳感器網(wǎng)絡芯片及應用技術課程介紹嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)設計是現(xiàn)代電子電氣、信息、自動控制，儀器儀表等產(chǎn)品開發(fā)基礎,科學技術發(fā)展，模糊了學科差別基礎知識交叉，應用點不同：路由器和數(shù)控機床

是相關知識綜合體現(xiàn)為產(chǎn)品價值的設計技術，綜合多門學科的應用設計技術知識——能力先修課程相關知識電路，電子線路計算機體系結構（微機原理）C語言微處理器設計原理編譯原理高級C語言編程操作系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡通信原理可編程邏輯器件課程流程：選課理論課專題實驗項目實驗12次上課（12周）嵌入式系統(tǒng)實訓課程計劃嵌入式系統(tǒng)概論：理論課36學時2學分嵌入式系統(tǒng)實訓：實際的嵌入式系統(tǒng)設計試驗課 程 目 標了解嵌入式系統(tǒng)的組成和基本原理掌握一種處理器內(nèi)核及其指令體系、匯編語言：

ARM7TDMI，M3掌握嵌入式系統(tǒng)的一般開發(fā)過程基于ARM處理器內(nèi)核的交叉編譯方法以及其開發(fā)工具掌握硬件設計基本流程

一種原理圖和PCB設計工具，硬件設計基本知識掌握一種嵌入式操作系統(tǒng)：

學習嵌入式ucosII,驅動程序的開發(fā)了解一般嵌入式應用產(chǎn)品的開發(fā)流程，實現(xiàn)簡單的嵌入式應用系統(tǒng)開發(fā)課程計劃嵌入式系統(tǒng)概念和基本組成嵌入式微處理器原理和ARM體系結構(一，二）ARM編程原理和異常處理ARM指令集和匯編語言編程（作業(yè)一次）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程和調(diào)試原理（一，二）嵌入式系統(tǒng)硬件設計原理(一，二）嵌入式操作系統(tǒng)原理（一，二）無線傳感器網(wǎng)絡芯片SEP6110及其開發(fā)應用復習測試本節(jié)課的內(nèi)容1.1嵌入式系統(tǒng)定義1.2嵌入式系統(tǒng)的組成原理硬件架構軟件架構開發(fā)過程1.3嵌入式系統(tǒng)設計的發(fā)展趨勢SOC系統(tǒng)芯片應用嵌入式系統(tǒng)的概念“嵌入式智能工具將是PC機和因特網(wǎng)之后最偉大的發(fā)明”。

――美國著名未來學家尼葛洛龐帝IEEE（國際電子電氣工程師協(xié)會）定義：嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助其它設備、機器或車間運行的裝置”

Devicesusedtocontrol，monitor、orassisttheoperationofequipment、machineryorplants.國內(nèi)普遍認同的定義：以特定應用為中心、以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、功耗、成本、體積等嚴格約束的專用計算機系統(tǒng)。軟件巨頭微軟在2002年將嵌入式系統(tǒng)定義為： 完成某一特定功能、或是使用某一特定嵌入式應用軟件的計算機或計算裝置。

嵌入式系統(tǒng)，是區(qū)別與第一類常見的計算機的第二類計算設備它是嵌入式到其他系統(tǒng)中的。世界正在改變…設備變得更加智能多功能適用性增強內(nèi)容正在數(shù)字化利用PC上的大量資源各種設備內(nèi)容共享設備變得更加互連與Internet,其他設備,PCs,Servers等的互連互通與原有IT基礎設施的互連各種設備的生態(tài)環(huán)境DeviceEcosystem 事實上，所有的通信都因為PC而增強照片,音樂,電影及其他視頻產(chǎn)品的存儲與管理中心時時需要高可靠性,在家里或車上2356898#147*DigitalVideoCameraWebPadsSecurityVideoConferencingPhone&VoicemailCellPhoneTVAutoPCHiFiAudioInternetGamesPocketPCs嵌入式系統(tǒng)的分類－按行業(yè)分類消費類電子產(chǎn)品個人通信與娛樂系統(tǒng)（手機、DC、DV、MP3、PMP、VideoGameetc.）家電類產(chǎn)品辦公自動化（打印機，復印機、傳真機）網(wǎng)絡通信類產(chǎn)品通信類交換設備網(wǎng)絡設備（交換機、路由器、網(wǎng)絡安全）汽車電子類產(chǎn)品引擎控制安全系統(tǒng)汽車導航與娛樂系統(tǒng)工業(yè)控制類產(chǎn)品工控PC交互式終端（POS、稅控收款機、銀行終端）安全監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集與傳輸儀器儀表醫(yī)療電子軍工及航天嵌入式系統(tǒng)的特征和應用相結合，一定是在執(zhí)行特定的功能。嵌入式系統(tǒng)和通用計算機的關鍵區(qū)別就在于應用不同。

嵌入式系統(tǒng)的核心思想：面向應用,隱蔽在應用表象后面的“控制者”！以嵌入式微處理器為核心：和通用計算機具有類似的體系結構其軟件可大可小，簡單如無操作系統(tǒng)的冰箱控制，復雜到飛行控制系統(tǒng)150個嵌入式處理器并行處理軟件以固件（Firmware）的形式存在，系統(tǒng)全自動循環(huán)操作，嚴格的時序和穩(wěn)定性要求嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的特點嵌入式系統(tǒng)工業(yè)是不可壟斷的高度分散的工業(yè)PC由WINTEL壟斷嵌入式系統(tǒng)工業(yè)的基礎是以應用為中心的“芯片”設計和面向應用的軟件產(chǎn)品開發(fā)。面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應用升級換代也是和具體產(chǎn)品同步,具有較長的生命周期軟件和硬件結合緊密嵌入式處理器的發(fā)展也體現(xiàn)出穩(wěn)定性普通處理器18月嵌入式處理器8~10年嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的特點開發(fā)環(huán)境通用計算機具有完善的人機接口界面嵌入式系統(tǒng)本身不具備自舉開發(fā)能力，采用交叉編譯的方式這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)特性通用計算機具有完善的操作系統(tǒng)和應用程序接口(API)，但一

般不是實時的。嵌入式系統(tǒng)則不同，應用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行。但為了保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質量。需要選配RTOS開發(fā)平臺嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員以應用專家為主通用計算機的開發(fā)人員一般是計算機科學或計算機工程方面的專業(yè)人士。嵌入式系統(tǒng)則是要和各個不同行業(yè)的應用相結合的，其開發(fā)人員往往是各個應用領域的專家。

因此開發(fā)工具的易學、易用、可靠、高效是基本要求。

模塊化本節(jié)課的內(nèi)容1.1嵌入式系統(tǒng)定義1.2嵌入式系統(tǒng)的組成原理硬件架構軟件架構開發(fā)過程1.3嵌入式系統(tǒng)設計的發(fā)展趨勢SOC系統(tǒng)芯片應用嵌入式系統(tǒng)的組成模式嵌入式系統(tǒng)是面向特定應用的計算機系統(tǒng),具有和通用計算機類似的體系架構:硬件復雜嵌入式系統(tǒng)操作系統(tǒng)中間件應用程序硬件簡單嵌入式系統(tǒng)應用軟件嵌入式系統(tǒng)完全架構

嵌入式處理器為核心的硬件平臺

硬件抽象層（HAL），硬件驅動程序啟動代碼文件系統(tǒng)各種網(wǎng)絡協(xié)議PPP,TCP/IPIEEE802.15嵌入式數(shù)據(jù)庫多媒體編解碼庫其他中間件

操作系統(tǒng)內(nèi)核

：任務調(diào)度：中斷管理：內(nèi)存管理：任務同步和通信：時鐘管理

圖形用戶界面（GUI）用戶開發(fā)的各種應用程序開發(fā)工具包：編輯器調(diào)試器編譯器鏈接器匯編器下載工具嵌入式處理器可編程邏輯器件存儲器電源模塊解決方案人機接口嵌入式系統(tǒng)必備接插件PowerPC微處理器ARM內(nèi)核微處理器TMS320C6000系列DSPIntel公司XscalePXA255MicrochipPIC24XXVirtexIIPlatformFPGAVirtex（E）系列FPGASpartan（XL）系列FPGASpartanII（E）系列FPGAXC95(XL)系列CPLDCoolRunner系列CPLD嵌入式系統(tǒng)硬件構成XilinxTIPowerTrend嵌入式電源方案MAXIM電源芯片Liner公司電源芯片NS公司電源芯片懷特電子高可靠性存儲器系列IDT公司FIFO及雙口RAMCypress公司高速SRAM系列現(xiàn)代電子公司SDRAM系列Intel公司大容量Flash系列AMP公司接插件系列AI公司PCB插座系列AMP&AI嵌入式系統(tǒng)的硬件構成STN/TFT液晶顯示屏鍵盤/鼠標控制器芯片LED顯示Philips,cirrus公司音頻系列ADI,TI公司AD/DA系列通信接口以太網(wǎng)接口芯片TI,MAXIMRS485/232芯片西門子等無線通訊模塊總線嵌入式視頻服務器的架構數(shù)碼多媒體產(chǎn)品基于嵌入式處理器的視頻監(jiān)控終端設計方案電源系統(tǒng)其他外設RJ45接口以太網(wǎng)MACNORFLASH

SDRAM攝像頭SA7111模擬視頻信號CCIR數(shù)字視頻信號圖像壓縮USB/GPRS無線傳輸模塊喇叭錄音CODEC時鐘G4ARM7TDMIAC97TIMERPWMRS232EMI存儲接口SPI、IICUSBC嵌入式微處理器的演變CharacteristicsCharacteristicsCharacteristicsCharacteristics198019901996199868000Z80808680x86CPU32680x0i960MIPSSPARCColdFIREAlphaSH1/2/3ARMSPARCi960MIPSPentium80x86PowerPCCPU32680x0100-500Kips

2

10mHz1-2Mips

1.0

25mHz10-25Mips

.5-.8

50-100mHz10-200Mips

.2-.5

100-300mHzSH4/5SH-DSPSH1/2/3ARMSPARCi960MIPSPentium80x86PowerPCCPU32680x0SA1500MAP1000AltiVECMercedMCORESHARC563xxLucent

16000C6xSI20TriCore嵌入式微處理器的發(fā)展：面向應用多分支發(fā)展：深嵌入，高性能先進工藝：40nm，28nm高性能嵌入式處理器和桌面處理器技術發(fā)展重疊：多核，超標量，指令預測更強調(diào)效能比嵌入式微處理器Cortex系列S，M，A

cortexA12Imagnation收購Aptive系列IBM開放Powerpc架構X86Atom系列高性能嵌入ARM公司概述

ARM（AdvancedRISCMachines）既是一個公司的名字，也是對一類微處理器的通稱，還可以認為是一種技術的名字。

ARM公司1991年成立于英國劍橋，主要出售芯片設計技術的授權。目前，采用ARM技術知識產(chǎn)權（IP）核的微處理器（即我們通常所說的ARM微處理器），已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場?；贏RM技術的微處理器，其應用占據(jù)了32位RISC處理器75%以上的市場份額。ARM技術正在逐步滲透到我們生活的各個方面。ARM（AdvancedRISCMachines）是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟件。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用于多種領域，比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。ARM將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟件和OEM廠商，每個廠商得到的都是一套獨一無二的ARM相關技術及服務。利用這種合伙關系，ARM很快成為許多全球性RISC標準的締造者。目前，總共有100家半導體公司與ARM簽訂了硬件技術使用許可協(xié)議，其中包括Intel、IBM、LG半導體、NEC、SONY、飛利浦和國民半導體這樣的大公司。ARM處理器已經(jīng)占領了全球手機/平板市場。2006年，全球ARM芯片出貨量為20億片，2010年預計將達到45億片。ARM公司介紹ARM微處理器及其發(fā)展ARM微處理器的幾個系列：

ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10E系列、SecurCore系列、Intel的XScale系列、Cortex系列。ARM體系結構的發(fā)展：（1）V1~V3版本；（2）V4T版本；（3）V5版本；（4）V6版本；（5）V7版本。ARM公司為新的ARMV7架構定義了三大分工明確的系列：“A”系列面向尖端的基于虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng)和用戶應用；“R”系列針對實時系統(tǒng)；“M”系列針對微控制器和低成本應用系統(tǒng)。2010?ARM為實現(xiàn)高性能的數(shù)字信號控制推出了Cortex-M4處理器?Microsoft成為ARM架構授權使用方?ARM和TSMC簽署了長期協(xié)議以便基于ARM處理器（縮小到20納米）實現(xiàn)優(yōu)化的片上系統(tǒng)?ARMMali成為被最廣泛授權的嵌入式GPU架構2009?ARM宣布實現(xiàn)具有2GHz頻率的Cortex-A9雙核處理器?ARM推出體積最小、功耗最低和能效最高的處理器Cortex-M02008?ARM宣布銷售100億臺處理器2007?向移動設備市場售出50億臺ARMPowered處理器?發(fā)布了ARMCortex-M1處理器?發(fā)布了AMBA自適應驗證IP?ARM推出Cortex-A9處理器以實現(xiàn)可擴展性能和低功耗設計?ARM推出針對智能卡應用的SecurCoreSC300處理器Dragonball---MX1Asic中心設計的SEP3203處理器的結構低速低功耗傳感網(wǎng)SoC芯片“無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點SoC芯片和射頻芯片”（863計劃2007年課題）參加“低功耗傳感器網(wǎng)絡核心芯片及片上系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化”（03重大專項2009年課題）32位RISC處理器，運行速率200MHz（可配置）

低功耗，低成本實現(xiàn)2~8Mbps短距離帶寬傳輸雙模通信基帶適應于不同中高速傳感網(wǎng)應用場景片內(nèi)集成可配置低中頻射頻收發(fā)器中高速傳感網(wǎng)SoC芯片本節(jié)課的內(nèi)容1.1嵌入式系統(tǒng)定義1.2嵌入式系統(tǒng)的組成原理硬件架構軟件架構開發(fā)過程1.3嵌入式系統(tǒng)設計的發(fā)展趨勢SOC系統(tǒng)芯片應用嵌入式系統(tǒng)軟件嵌入式系統(tǒng)是面向應用的,所以嵌入式軟件是系統(tǒng)功能實現(xiàn)的關鍵,與通用計算機比較又有很多不同軟件一般都是固化存儲的為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性,嵌入式系統(tǒng)的軟件一般都是固化在存儲器芯片或者SOC內(nèi)部存儲器中,不可隨意安裝或者卸載軟件代碼要求質量高由于嵌入式系統(tǒng)的存儲空間有限,系統(tǒng)運算能力也受限,所以要求程序員編制的代碼要求精簡而高效很多情況下要求實時性在多任務的嵌入式系統(tǒng)中,對重要性不同的任務需要進行統(tǒng)籌兼顧的合理調(diào)度以保證每個任務及時執(zhí)行的關鍵多任務操作系統(tǒng)是嵌入式軟件的核心,是嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢為什么要使用嵌入式操作系統(tǒng)早期的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，一般都是由一個工程師完成的，軟件開發(fā)工作只占全部工作的5%～10%；隨著科技的發(fā)展，80年代軟件開發(fā)工作已經(jīng)占到全部工作的50％；近幾年，隨著硬件復雜性、多樣性和應用復雜性的增加，軟件開發(fā)工作急劇增長，經(jīng)常達到全部工作的70％～80％。傳統(tǒng)的開發(fā)模式已經(jīng)不能適應系統(tǒng)復雜性的增長，而嵌入式操作系統(tǒng)的引入，極大的方便了嵌入式軟件的開發(fā)和維護嵌入式軟件危機低價位的RISC/32-位微處理器日益復雜的應用產(chǎn)品推向市場的時間壓力開發(fā)成本的提高嵌入式軟件危機1）早期的監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)init時鐘簡單的任務調(diào)度2）專用實時OS依賴于特定硬件移植性不好3）通用RTOS嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)方法1.模塊化2.應用編程接口，層次化3.支持了系統(tǒng)協(xié)同開發(fā)4.具有較高的可移植性，能實現(xiàn)設備獨立嵌入式操作系統(tǒng)和實時性嵌入式操作系統(tǒng)常常有實時要求早期:嵌入式操作系統(tǒng)=實時操作系統(tǒng)近期:1)手持計算機和掌上計算機的出現(xiàn);2)CPU速度的提高;3)常規(guī)操作系統(tǒng)增加實時進程調(diào)度的支持,如POSIX.4嵌入式操作系統(tǒng)<>實時操作系統(tǒng)慣性稱為RTOSRTOS的實時性對于什么是實時系統(tǒng)，POSIX1003.b作了這樣的定義：指系統(tǒng)能夠在限定的響應時間內(nèi)提供所需水平的服務實時系統(tǒng)根據(jù)其對于實時性要求的不同，可以分為軟實時和硬實時兩種類型硬實時:必須在規(guī)定的時間完成,災難性后果軟實時:系統(tǒng)性能降低一個計算機系統(tǒng)為了提供對于實時性的支持，它的操作系統(tǒng)必須對于CPU和其他資源進行有效的調(diào)度和管理，即實時調(diào)度

RTOS的演變*PercentoftotalsoftwaresuppliedbyRTOSvendorinatypicalembeddeddevice198019901996199810%*Kernel30%*KernelNetworkingFileSystem75%*KernelNetworkingFileSystemMultiprocessingMemoryManagementNetworkingUtilityWindowsAPIApplicationApplicationApplicationApplication90%*KernelNetworkingFileSystemMultiprocessingFaultToleranceDistributedObjectsAdvancedNetworkingAdvancedInterconnectJavaBrowser/GUI近年來嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展：面向應用多分支發(fā)展深嵌入強實時操作系統(tǒng)Vxworks，ucosII移動智能終端操作系統(tǒng)iOSAndroidWindowsVxWorks美國WindRiver統(tǒng)一空間函數(shù)接口多（3000多）是UNIX的遠房變種，但區(qū)別也很大為不帶MMU的處理器設計的，當然允許可選可剝奪調(diào)度采用優(yōu)先級繼承方法解決倒置問題支持消息、信號、管道等進程間通信支持POSIX網(wǎng)絡支持很全面新版本：VxWorksAE,分離空間QNX加拿大QNXSoftwareSystem公司類似于MACH進程管理、文件系統(tǒng)管理、設備管理、網(wǎng)絡管理都在內(nèi)核之外符合POSIX采用消息作為進程間通信可剝奪GUI類似于XWINDOWS支持網(wǎng)絡和分布式計算pSOS原美國IntegratedSystem公司產(chǎn)品，現(xiàn)被WindRiver收購接近單一內(nèi)核的微內(nèi)核系統(tǒng)文件系統(tǒng)移到內(nèi)核外采用優(yōu)先級繼承和優(yōu)先級封頂技術存儲管理可以根據(jù)需要舍取消息和事件作為進程間通信設備驅動留在內(nèi)核中Socket提供網(wǎng)絡接口移動智能終端操作系統(tǒng)Symbian諾基亞為主，受谷歌沖擊2010年2月開源，S60是主流WindowsCE微軟：“WindowsMobile將熟悉的Windows體驗擴展到了移動環(huán)境中，所以您可以立即使用它投入工作?！爆F(xiàn)在更名為WindowsPhone7RIM加拿大BlackBerry（黑莓），郵件是特色對輸入設備都做過特別設計，使輸入設備可以頻繁使用iPhoneOSMacOSX的衍生，類Unix系統(tǒng)，Objective-CPalmOS3Com公司的產(chǎn)品，專用于掌上電腦，PalmOS節(jié)能、占有非常小的內(nèi)存、內(nèi)置數(shù)據(jù)庫，封閉操作系統(tǒng)MeeGo英特爾和諾基亞宣布整合Moblin和MaemoAndroid，MontaVista基于嵌入式LinuxSymbian摩托羅拉、西門子、諾基亞→諾基亞→開源前身是Psion公司的EPOC系統(tǒng)實時性、多任務的純32位操作系統(tǒng)搶占式的多任務調(diào)度和內(nèi)存保護具有功耗低、內(nèi)存占用少等特點三個系統(tǒng)設計原則是：用戶數(shù)據(jù)的完整性和安全性至關重要不能浪費用戶的時間所有的資源都是稀少的第二代內(nèi)核EKA2可以運行在單處理器的手機：用戶應用程序和手機信號棧兩者都運行在一個處理器上SymbianOS操作系統(tǒng)按內(nèi)核版本分有v6.1，v7.0，v8.0，v8.1，v9.1，v9.2等按用戶平臺（界面）分有S60，S80，S90，UIQ，MOAP等。46WinCE微軟從計算機到嵌入式系統(tǒng)1996-CE1.0，手持計算機（HandheldPC），屏幕為480x240pixels、四色灰階、2MB內(nèi)存、44MHz處理器1997-CE2.x，PalmPC，支持彩色屏幕-與palm的糾紛2000-CE3.0，PocketPC，CompaqiPAQ2001-PocketPC2002，WinCE3.0核心，加入了手機功能的支持；同年針對小型化智能型手機發(fā)表Smartphone20022002-WindowsCE4.0.NET2003-WindowsMobile2003，以WindowsCE4.0.NET為核心2005-以WinCE5.0為核心的操作系統(tǒng)WindowsMobile5.0，支持3G網(wǎng)絡，具備永續(xù)性內(nèi)存儲存一個版本到兩個版本（pocketpc，mobile），再回到一個版本精簡的Windows95可以使用Windows平臺上的編程工具（如VB、VC等）47Windowsphone7.0WindowsMobile微軟的手持設備，主要有手機、PDA、隨身音樂播放器等2009年2月推出了WindowsMobile6.5的手機Phone7HTCWindowsMobile6.5微軟4月底發(fā)布了WindowsPhone開發(fā)者工具CTP（社區(qū)技術預覽版）的最新版本整合了最新發(fā)布的VisualStudio2010正式版為WindowsPhone仿真器升級了WindowsPhone7系統(tǒng)鏡像2010年6月6日微軟已經(jīng)委托游戲開發(fā)公司TouchDimensions為WindowsPhone7手機平臺開發(fā)20+休閑娛樂游戲硬件ARMv7-basedapplicationsprocessorHardwareaccelerationfortheDirectX?applicationprogramminginterfaceCapacitivemulti-touchscreenDigitalcameraBluetoothandWi-FiconnectivityFMradioreceiverA-GPSAccelerometer,compass,light,androximitysensors軟件基于WindowsCE7內(nèi)核Windowsphone7.049PalmOSPalmOS是3Com公司的產(chǎn)品，專用于掌上電腦。主要特點：良好的節(jié)能功能。合理的內(nèi)存管理，PalmOS占有非常小的內(nèi)存。數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的格式存儲1996-PalmPilot10002002-handera330胖梨PalmPre奔邁TreoProIPhoneOSiPhoneOS或OSXiPhone是由蘋果公司為iPhone開發(fā)的操作系統(tǒng)iPhone、iPodtouch以及iPad系統(tǒng)架構分為四個層次內(nèi)核操作系統(tǒng)層（theCoreOSlayer）內(nèi)核服務層（theCoreServiceslayer）媒體層（theMedialayer）可輕觸層（theCocoaTouchlayer）系統(tǒng)操作占用大概240MB的內(nèi)存空間源碼模式：封閉源碼+開放源碼組件52嵌入式Linux目前正在開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)中，49%的項目選擇Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)。Linux現(xiàn)已成為嵌入式操作的理想選擇。所有基于Linux的EOS大多數(shù)具有以下特點：精簡的內(nèi)核。性能高、穩(wěn)定，多任務。持多種體系結構。提供良好的開發(fā)環(huán)境。能夠提供完善的嵌入式GUI以及嵌入式X-Windows。支持大量嵌入式應用程序。用戶可定制?？商峁﹫D形化的定制和配置工具。豐富的硬件驅動。提供完善的解決方案。針對嵌入式的存儲方案，提供實時版本和完善的嵌入式解決方案。完善的中文支持。開放源碼。手機linux操作系統(tǒng)AndroidMontaVista系統(tǒng)同期市場份額增長率（全球第二季度，數(shù)據(jù)由Canalys提供）3G網(wǎng)絡生態(tài)環(huán)境（開放性）軟件數(shù)量（截止至8月，數(shù)據(jù)來自Distimo提供）系統(tǒng)特點Android886%TD-SCDMAWCDMACDMAEVDO開源20萬以上

免費60%以上具有絕佳的智能觸控、豐富互聯(lián)網(wǎng)應用、炫酷個性化界面體驗。iPhone61%WCDMA非開源20萬以上

免費25%以下應用程序較多，多媒體體驗較好，但免費軟件較少，使用成本較高。Symbian41%WCDMACDMAEVDO非開源9萬以上

免費15%以下系統(tǒng)易用性和穩(wěn)定性略低，但產(chǎn)品較豐富，價格相對低廉。WindowsMobile-10.2%TD-SCDMAWCDMACDMAEVDO非開源3萬以上免費25%以下產(chǎn)品較少，操作比較復雜，但與PC平臺的windows服務兼容性較好。市場流行智能系統(tǒng)對比中國智能手機市場各操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢目前主流的幾大操作系統(tǒng)為Android、Symbian、Windows、IOS等Symbian操作系統(tǒng)較老，從2010年至今，整體呈迅速下降趨勢Windows由于今年上市機型較少，份額迅速下降IOS是蘋果公司獨有的、系統(tǒng)封閉Android是開放的，從07年推出以來，每年都以迅猛速度不斷增長，在本季度上升10個百分點Android智能手機各操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢預計2011年三季度，Android在中國將成為第一大操作系統(tǒng)!Android獲得42.4%的關注比例，成為最受用戶關注的智能操作系統(tǒng)！由于Android的開放性，眾多主流廠商將爭選Android，未來Android的增長速度會更加迅猛Android引領智能手機未來趨勢Android引領智能手機未來趨勢Android美國市場份額達40.1%

穩(wěn)居首位數(shù)據(jù)來源：2011年7月份comScore發(fā)布的最新調(diào)查報告2.1Eclair（法式奶油夾心甜點）2010年1月2.2Froyo（凍酸奶）2010年5月1.6Donut（甜甜圈）2009年9月1.5Cupcake（紙杯蛋糕）2009年4月支持虛擬全鍵盤支持窗口小部件支持GPS和A-GPS技術支持重力感應。。。。。。支持多點觸控支持藍牙2.1傳輸谷哥應用升級。。。。。。支持動態(tài)壁紙支持3G媒體庫支持智能節(jié)電模式主屏由3個增加到5個。。。。。。支持3G熱點功能支持Flash10.1支持程序安裝至SD卡速度提升2-5倍。。。。。。2.3

Gingerbread（姜餅）

2010年12月精致用戶界面簡約高速更快更直觀的文字輸入一鍵文字選擇和復制改進的耗電管理管理應用的快捷方式互聯(lián)網(wǎng)電話下載管理。。。。。。Android的主要系統(tǒng)版本Android智能系統(tǒng)三大特色:開放性指的是：每個人都可以成為開發(fā)者

免費向開發(fā)人員提供開放性平臺的優(yōu)勢：無限擴展-免費特色一、最開放的平臺運營商手機廠商軟硬件公司開放手機聯(lián)盟OpenHandsetAlliance特色二、最個性便捷的界面輕松添加圖標使用得心應手隨心所欲設定打造個性主屏特色三、最豐富的互聯(lián)網(wǎng)應用支持全方位網(wǎng)絡服務，豐富最新網(wǎng)絡體驗智件園MSN新浪微博必應搜索QQ百度搜索掌上淘寶…..…..Android平臺簡介Android是基于Linux內(nèi)核的操作系統(tǒng)。主要使用在移動設備中（手機、平板電腦、MP5、GPS導航儀、車載智能終端等）。Android是Google在2005年收購Android公司的核心產(chǎn)品，Android的創(chuàng)始人就是Android之父AndyRubin（安迪·羅賓）。

Google在2007年正式推出了Android，并于2008年11月推出了世界上第一部基于Android的智能手機G1。Android共經(jīng)歷了15個版本，其中Android2.3.4并未對API進行升級目前，最新的版本是4.2.2（果凍豆），正在準備發(fā)布4.3Android特征提供訪問硬件的API函數(shù)，簡化像攝像頭、GPS等硬件的訪問過程具有自己的運行時庫和虛擬機提供豐富的界面控件供使用者之間調(diào)用，加快用戶界面的開發(fā)速度，保證Android平臺上程序界面的一致性提供輕量級的進程間通訊機制Intent，使跨進程組件通信和發(fā)送系統(tǒng)級廣播成為可能提供了Service作為無用戶界面，長時間后臺運行的組件支持高效、快速的數(shù)據(jù)存儲方式Android體系結構采用軟件堆層的架構，共分為四層Android體系結構Linux內(nèi)核硬件和其他軟件堆層之間的一個抽象隔離層提供安全機制、內(nèi)存管理、進程管理、網(wǎng)絡協(xié)議堆棧、和驅動程序等Android體系結構中間件層由函數(shù)庫和Android運行時構成函數(shù)庫，主要提供一組基于C/C++的函數(shù)庫SurfaceManager，支持顯示子系統(tǒng)的訪問，提供應用程序與2D、3D圖像層的平滑連接MediaFramework，實現(xiàn)音視頻的播放和錄制功能SQLite，輕量級的關系數(shù)據(jù)庫引擎OpenGLES，基于3D圖像加速FreeType，位圖與矢量字體渲染W(wǎng)ebKit，Web瀏覽器引擎SGL,2D圖像引擎SSL，數(shù)據(jù)加密與安全傳輸?shù)暮瘮?shù)庫Libc，標準C運行庫，Linux系統(tǒng)中底層程序開發(fā)接口Android體系結構中間件層Android運行時核心庫，提供Android系統(tǒng)的特有函數(shù)功能和Java語言函數(shù)功能Dalvik虛擬機，實現(xiàn)基于Linux內(nèi)核的線程管理和底層內(nèi)存管理Android體系結構應用程序框架提供Android平臺基本的管理功能和組件重用機制ActivityManager，管理應用程序的生命周期WindowsManager，啟動應用程序的窗體ContentProvider，共享私有數(shù)據(jù)，實現(xiàn)跨進程的數(shù)據(jù)訪問PackageManager，管理安裝在Android系統(tǒng)內(nèi)的應用程序TelephonyManager，管理與撥打和接聽電話的相關功能Android體系結構應用程序框架ResourceManager，允許應用程序使用非代碼資源LocationManager，管理與地圖相關的服務功能NotificationManager，允許應用程序在狀態(tài)欄中顯示提示信息Android體系結構應用程序提供一系列的核心應用程序包括電子郵件客戶端、瀏覽器、通訊錄和日歷等