嵌入式系统概念讲述.ppt

嵌入式操作系统 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统（包括硬、软件系统）设计的重要组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够硬件虚拟化，使得开发人员从复杂的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序等。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有更为突出的特点。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式操作系统 1 嵌入式操作系统的种类 一般情况下，嵌入式操作系统可以分为两类，一类是面向控制、通信等领域的实时操作系统，如WindRiver公司的VxWorks、ISI的pSOS、QNX系统软件公司的QNX、ATI的Nucleus等；另一类是面向消费电子产品的非实时操作系统，这类产品包括个人数字助理（PDA）、移动电话、机顶盒、电子书、WebPhone等。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式操作系统 2 嵌入式操作系统的发展 嵌入式操作系统伴随着嵌入式系统的发展大致经历了4个阶段。 第一阶段是无操作系统的嵌入算法阶段，是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统，同时具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。 第二阶段是以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统。 第三阶段是通用的嵌入式实时操作系统阶段，是以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统。 第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统，这是一个正在迅速发展的阶段。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外，但随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切，嵌入式设备与Internet的结合将代表着嵌入式技术的真正未来。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式操作系统 3 使用实时操作系统的必要性 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得越来越重要。 首先，嵌入式实时操作系统（RTOS）提高了系统的可靠性。 其次，RTOS提高了开发效率，缩短了开发周期。 再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务潜力。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式操作系统 1.4.4 实时操作系统的优缺点 在嵌入式实时操作系统环境下开发实时应用程序使程序的设计和扩展变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能。通过将应用程序分割成若干独立的任务模块，使应用程序的设计过程大为简化，而且对实时性要求苛刻的事件易于得到快速、可靠的处理。通过有效的系统服务，嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用。但是，使用嵌入式实时操作系统需要额外的ROM/RAM开销，会增加CPU的额外负荷，以及内核的开销等。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式系统开发方法 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 图1.2 嵌入式系统开发流程 The End 嵌入式系统简介 嵌入式系统 嵌入式系统特征 嵌入式系统 1 系统 系统是一种根据固定的计划、程序或者规则进行工作、组织或者执行一项或多项任务的方式。系统也是一种工作安排方法，其所有单元能够按照一定的计划或者程序装配在一起，共同完成工作任务。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式系统 2 嵌入式系统 《Computers as Components——Principles of Embedded Computing System Design》一书中指出：什么是嵌入式计算系统？如果不严格地定义，它是任何一个包含可编程计算机的设备，但是它本身却不是一个通用计算机。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式系统 2 嵌入式系统 《Embedded Microcontrollers》一书作者认为：嵌入式系统是一种电子系统，它包含微处理器或者微控制器，但是我们不认为它们是计算机——计算机隐藏或者嵌入在系统中。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式系统 2 嵌入式系统 英国电机工程师协会定义：嵌入式系统是控制、监视或辅助某个设备、机器甚至工厂运行的设备。它具备4个特征：①用来执行特定的功能；②以微型计算机与外围设备构成核心；③具有严格的时序与稳定度；④全自动操作循环工作。 《基于HCS12的嵌入式系统设计》 嵌入式系统 2 嵌入式系统 还可以用以下文字总结嵌入式系统