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【浙大 | 嵌入式系统】第二节

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嵌入式系统构成要素

  • 微处理器
  • 外围硬件设备
  • 嵌入式操作系统(可选)
  • 应用软件

微处理器

【浙大 | 嵌入式系统】第二节_嵌入式
嵌入式软件系统

  • 嵌入式硬件系统
  • SOC/SOPC(后者可编程)
  • DSP:数字信号处理单元
  • IrDA:红外接口,infrared data association
  • IIS:数字音频传输标准,Inter-IC Sound
  • LCD:显示驱动接口
  • CAN:工业控制

硬件处理器分类:MCU(微控制器,8051,8位)、DSP(数字信号处理)、MPU(嵌入式微处理器 32位)、SOC(嵌入式片上系统)

  • ARM RISC (ARM)
  • TM320 DSP (TI)
  • Trimedia(Philips)
  • StrongARM(Intel)
  • Xscale(Intel)
  • MIPS RISC(MIPS)
  • DragonBall(Motorola)

外围硬件设备

  • 片外总线:连接系统各个部件,进行互连和传输信息的信号线
  • ESIA 总线、SCSI 总线、PCI 总线
  • AMBA 总线:ARM 研发的总线规范
  • 专用总线
  • CompactPCI 总线:工业控制
  • CAN 总线:汽车电子总线
  • 1553B 总线:航空工业总线

  • 电子盘:采用 flash 芯片存储数据,体积小、功耗低、抗震
  • DOC:Disk on Chip
  • DOM:IDE 电子盘
  • CF:CompactFlash
  • SM:Smart Media
  • MS:Memory Stick
  • I/O设备
  • A/D、D/A
  • 中断控制器
  • UART
  • LCD
  • 通讯设备
  • 有线通信:IEEE1394、USB
  • 无线通讯:IrDA、Bluetooth、802.11b/g

嵌入式操作系统

  • 典型的嵌入式实时操作系统(RTOS)
  • 举例:VxWorks(美国航天航空类、不开放)、QNX(欧洲航天航空)、WinCE(微软、易用)、PalmOS
  • 面向SOC的操作系统:Symbian的Epoc、Express Logic的ThreadX,ATI的Nucleus
  • 典型性能指标
  • 内核大小:几K~几百K
  • 调度时间片:1ms
  • 实时任务响应时间:20~40us
  • 一般任务响应时间:20us~几百ms

嵌入式软件

  • 混合编程开发模式(汇编,高级):直接控制外设、进行寄存器操作;
  • 嵌入式系统经常要去去访问某特定的内存位置;
  • 存储限定符 volatile;
  • 代码共享和可重入:由于实时系统的任务是可抢占的,因而必须保证共享代码同时被几个任务调用而不发生冲突,这就是代码的可重入;
  • 按位操作;
  • 看门狗的使用:防止用户程序进入死循环、程序能够生成一个看门狗,并交付执行动作,如果应用程序在指定的时间内不能将看门狗置位,将触发指定的程序、看门狗执行的动作包括:系统重启、任务重启、跳出循环;


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