克浪總體介紹

嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)應(yīng)用第一章緒論1、課時安排2嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)應(yīng)用1第一章緒論內(nèi)容講課學(xué)時實驗學(xué)時1．緒論--嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基礎(chǔ)

2

2．ARM微處理器及其硬件體系結(jié)構(gòu)433．ARM微處理器指令系統(tǒng)

834．基于ARM的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計

865．基于S3C44B0X的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)實例

1236．嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)簡介

1837．復(fù)習(xí)2

8．考試

合計54181、課時安排2第一章緒論內(nèi)容講課學(xué)時實驗學(xué)時1．緒論--嵌入式系統(tǒng)開2、需要的預(yù)備知識（1）單片機原理或微機原理（2）C語言程序設(shè)計（3）操作系統(tǒng)3、教材和參考書1、田澤編著，《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用教程》北京航空航天大學(xué)出版社。2、任哲編著.嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-II原理及應(yīng)用.北航大學(xué)出版社。3、田澤編著，《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用實驗教程》（第2版）北航大學(xué)出版社4、周立功等編著，ARM微控制器基礎(chǔ)與實戰(zhàn)，北京航空航天大學(xué)出版社。5、杜春雷.ARM體系結(jié)構(gòu)與編程.清華大學(xué)出版社。6、JeanJ.Labrosse（美）,邵貝貝譯.μC/OS-Ⅱ——源碼公開的實時嵌入式操作系統(tǒng).中國電力出版社。簡介：是目前學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)最好的入門教材，書中對一個完整的嵌入式實時內(nèi)核——μC/OS-Ⅱ進行了剖析，詳細講述了實時內(nèi)核的設(shè)計和創(chuàng)建方法，以及多任務(wù)實時系統(tǒng)的原理和編程思想。32、需要的預(yù)備知識（1）單片機原理或微機原理（2）C語言程序1.1嵌入式系統(tǒng)的基本概念從使用角度，計算機可分為兩類：一類是獨立使用的計算機系統(tǒng)，如個人計算機、工作站等；手持的MP3PC機,通用計算機1、什么是嵌入式系統(tǒng)？一類是嵌入式計算機系統(tǒng)，它是作為其他系統(tǒng)的組成部分使用的。41.1嵌入式系統(tǒng)的基本概念從使用角度，計算機可分為兩類：手（1）根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants（嵌入式系統(tǒng)是“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機器和設(shè)備的裝置”）?？梢钥闯龃硕x是從應(yīng)用上考慮的，嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機電等附屬裝置。（2）一般定義(國內(nèi)定義)“以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)?！?/p>

2、幾種定義5（1）根據(jù)IEEE（國際電氣和電子工程師協(xié)會）的定義：2、幾3、嵌入式系統(tǒng)的組成一般有以下四個部分組成嵌入式微處理器外圍硬件設(shè)備硬件軟件實現(xiàn)對其它設(shè)備的控制、監(jiān)視、管理等功能嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用程序嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對象體系內(nèi)部的專用計算機系統(tǒng)63、嵌入式系統(tǒng)的組成硬件軟件實現(xiàn)對其它設(shè)備的控制、監(jiān)視、管理4、嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）芯片級嵌入（含程序或算法的處理器）模塊級嵌入（系統(tǒng)中的某個核心模塊）系統(tǒng)級嵌入SOC（System

on

a

chip）按實時性要求分：（軟件范疇）非實時系統(tǒng)（PDA，PersonalDigitalAssistant個人數(shù)字助理）軟實時系統(tǒng)（消費類產(chǎn)品）硬實時系統(tǒng)（導(dǎo)引頭等工業(yè)和軍工系統(tǒng)）74、嵌入式系統(tǒng)的分類按表現(xiàn)形式分：（硬件范疇）75、嵌入式系統(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)要小得多。比如ENEA公司的OSE分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有5K，而Windows的內(nèi)核則要大得多。（２）專用性強嵌入式系統(tǒng)的個性化很強，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對硬件進行系統(tǒng)的移植。85、嵌入式系統(tǒng)的幾個重要特征（1）系統(tǒng)內(nèi)核小8嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時也利于實現(xiàn)系統(tǒng)安全。（４）高實時性O(shè)S是嵌入式軟件的基本要求，軟件固態(tài)存儲，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實時性。

（5）嵌入式軟件開發(fā)走向標(biāo)準(zhǔn)化嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行。（３）系統(tǒng)精簡9嵌入式系統(tǒng)一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能6、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)有了近30年的發(fā)展歷史，它是硬件和軟件交替發(fā)展的雙螺旋式發(fā)展。嵌入式處理器1971年，單片機是Intel公司的4044，同時期，Motorola：68HC05，Zilog公司：Z80系列，均含有256字節(jié)的RAM、4K的ROM、4個8位并口、1個全雙工串行口、兩個16位定

時

器。80年代初，Intel8048，8051。90年代，ARM7TDMI處理器，32位106、嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)有了近30年的發(fā)展歷幾種最常見的RTOS軟實時RTOS嵌入式LinuxWinCE硬實時RTOSVxWorksOSENuclear著名的openRTOSucOS/IIRTEMS自主知識產(chǎn)權(quán)的RTOSHOPENDeltaOS11幾種最常見的RTOS軟實時RTOS11ARM公司簡介（英國）成立于1990年11月前身為Acorn計算機公司主要設(shè)計ARM系列RISC處理器內(nèi)核授權(quán)ARM內(nèi)核給生產(chǎn)和銷售半導(dǎo)體的合作伙伴ARM公司不生產(chǎn)芯片另外也提供基于ARM架構(gòu)的開發(fā)設(shè)計技術(shù)軟件工具,評估板,調(diào)試工具,應(yīng)用軟件,總線架構(gòu),外圍設(shè)備單元，等等ARM公司的英文全稱為AdvancedRISCMachines，直譯可以叫先進RISC機器公司，12ARM公司簡介（英國）成立于1990年11月ARM公司的英文ARM全球分布

這是ARM公司在全球的網(wǎng)點分布圖，從圖中可以看到目前ARM公司在全球3個洲設(shè)立了分支機構(gòu)，總?cè)藬?shù)是超過750人。如英國、德國法國、韓國、美國等等。ARM在上海的全資子公司是于2002年成立的13ARM全球分布這是ARM公司在全球的網(wǎng)點分布圖，從ARM合作伙伴

正中間是和ARM公司合作最緊密的公司，它們都是一些大的半導(dǎo)體公司，也是ARM公司最直接的客戶，比如IBM、OKI、MOTOROLA、SHARP、PHILIPS等等旁邊這四個角分別是技術(shù)共享計劃合作伙伴、開發(fā)工具合作伙伴、軟件應(yīng)用合作伙伴、操作系統(tǒng)合作伙伴。這是比較早期的一個圖片，很多公司都沒有出現(xiàn)在這上面，實際上ARM公司的合作伙伴類型和數(shù)量都遠遠不止這些。14ARM合作伙伴正中間是和ARM公司合作最緊密的公司，ARM的應(yīng)用ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10。其中ARM7是低功耗的32位核，最適合應(yīng)用于對價位和功耗敏感的產(chǎn)品，它又分為應(yīng)用于實時環(huán)境的ARM7TDMI、ARM7TDMI-S，以及適用于開放平臺的ARM720T和適用于DSP運算及支持Java的ARM7EJ等。ARM7主要在PDA、手持儀器儀表，ARM9、ARM10主要在NC、TFT。15ARM的應(yīng)用ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10。15ARM嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通信設(shè)備移動存貯工控設(shè)備智能儀表汽車電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工業(yè)消費電子軍事國防電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)16ARM嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式應(yīng)用信息家電智能玩具軍事電子通171718181919202021212222232324242525嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用概述嵌入式軟件開發(fā)工具開發(fā)工具編譯器（Compiler）調(diào)試器（InCircuitEmulator）軟仿真（Simulator）集成開發(fā)環(huán)境（IDE）典型的商業(yè)開發(fā)工具及供應(yīng)商Windriver公司的TornadoforVxWorksMontVisa公司的HardHatLinux開發(fā)工具包ARM公司的ADS1.2免費開發(fā)工具GNU系列開發(fā)工具Wiggler調(diào)試器26嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用概述嵌入式軟件開發(fā)工具開發(fā)工具26開發(fā)環(huán)境的連接

EmbestIDEProforARM2004EmbestIDEPro2004校園版

EmbestEmulatorforARM實時在線仿真器

EmbestPowerICEforARM高速實時在線仿真器

EmbestUNetICEforARM通用型仿真器

EmbestEasyICEforARM仿真器27開發(fā)環(huán)境的連接EmbestIDEProforARM開發(fā)環(huán)境主界面28開發(fā)環(huán)境主界面28程序代碼.equ.equ偽操作作為數(shù)字常量、基于寄存器的值和程序中的標(biāo)號定義一個字符名稱。語法格式.equsymbol,expr其中，expr為基于寄存器的地址值、程序中的標(biāo)號，32位的地址常量或者32位的常量。Symbol為.equ偽操作為expr定義的字符名稱。

.global及.glabl.global聲明一個符號可以被其他文件引用。相當(dāng)于聲明了一個全局變量，.globl與.global相同。語法格式.globalsymbol其中，symbol為聲明的符號的名稱。它是區(qū)分大小寫的。

.text.text偽操作將操作符開始的代碼編譯到代碼段或代碼段子段(subsection)語法格式.text{subsection}

程序默認(rèn)入口點為“_start”，代碼段默認(rèn)起始地址為0x800029程序代碼.equ.global及.glabl.text程序MPU微處理器電源模塊時鐘復(fù)位FlashRAMROMUSBLCDKeyboard外圍電路Other外設(shè)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－硬件30MPU微處理器電源時鐘復(fù)位FlashRAMROMUSBLCD處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)典型嵌入式系統(tǒng)基本組成－軟件31處理器存儲器輸入輸出操作系統(tǒng)應(yīng)用程序軟件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu)典型嵌入嵌入式處理器的發(fā)展——Intel4004MicroprocessorIntroducedin1970Firstmicroprocessor4bitarchitecture!2,250transistors12mm2Clock:108kHz32嵌入式處理器的發(fā)展——Intel4004MicroproIntel8085MicroprocessorIntroducedin19748-bitarchitectureStillusedinsomemicrocontrollerapplications!33Intel8085MicroprocessorIntroIntel8086MicroprocessorIntroducedin197929,000transistors33mm2Clock:5MHz16bitarchitecture34Intel8086MicroprocessorIntroIntel386MicroprocessorIntroducedin1985275,000transistors43mm2Clock:16MHz32bitarchitecture35Intel386MicroprocessorIntrodIntel486MicroprocessorIntroducedin19891,200,000transistors81mm2Clock:25MHz32bitarchitecture1stpipelinedimplementationofIA3236Intel486MicroprocessorIntrodIntelPentiumMicroprocessorIntroducedin19933,100,000transistors296mm2Clock:60MHz32bitarchitecture1stsuperscalarimplementationofIA3237IntelPentiumMicroprocessorIn嵌入式處理器嵌入式處理器可以分為三類：嵌入式微控制器:又稱單片機，將CPU、存儲器（少量的RAM、ROM或兩者都有）和其它外設(shè)封裝在同一片集成電路里。常見的有8051。嵌入式DSP（DigitalSignalProcessor）:專門用來對離散時間信號