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三級(jí)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)重點(diǎn)內(nèi)容:嵌入式系統(tǒng)的定義

時(shí)間: 家輝2 資訊

  (2)嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的4個(gè)階段:無(wú)操作系統(tǒng)階段、簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)階段、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段、面向Internet階段。

  (3)知識(shí)產(chǎn)權(quán)核(IP核):具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、功能具體、接口規(guī)范、可在多個(gè)集成電路設(shè)計(jì)中重復(fù)使用的功能模塊,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)芯片(SOC)的基本構(gòu)件。

  (4)IP核模塊有行為、結(jié)構(gòu)和物理3級(jí)不同程度的設(shè)計(jì),對(duì)應(yīng)描述功能行為的不同可以分為三類:軟核、固核、硬核。

  2、嵌入式系統(tǒng)的組成:硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層

  (1)硬件層:嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器、通用設(shè)備接口和I/O接口。

  嵌入式核心模塊=微處理器+電源電路+時(shí)鐘電路+存儲(chǔ)器Cache:位于主存和嵌入式微處理器內(nèi)核之間,存放的是最近一段時(shí)間

  微處理器使用最多的程序代碼和數(shù)據(jù)。它的主要目標(biāo)是減小存儲(chǔ)器給微處理器內(nèi)核造成的存儲(chǔ)器訪問(wèn)瓶頸,使處理速度更快。

  (2)中間層(也稱為硬件抽象層HAL或者板級(jí)支持包BSP):它將系統(tǒng)上層軟件和底層硬件分離開(kāi)來(lái),使系統(tǒng)上層軟件開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)系底層硬件的具體情況,根據(jù)BSP層提供的接口開(kāi)發(fā)即可。

  BSP有兩個(gè)特點(diǎn):硬件相關(guān)性和操作系統(tǒng)相關(guān)性。設(shè)計(jì)一個(gè)完整的BSP需要完成兩部分工作:

  A、嵌入式系統(tǒng)的硬件初始化和BSP功能。

  片級(jí)初始化:純硬件的初始化過(guò)程,把嵌入式微處理器從上電的默認(rèn)狀態(tài)逐步設(shè)置成系統(tǒng)所要求的工作狀態(tài)。

  板級(jí)初始化:包含軟硬件兩部分在內(nèi)的初始化過(guò)程,為隨后的系統(tǒng)初始化和應(yīng)用程序建立硬件和軟件的運(yùn)行環(huán)境。

  系統(tǒng)級(jí)初始化:以軟件為主的初始化過(guò)程,進(jìn)行操作系統(tǒng)的初始化。

  B、設(shè)計(jì)硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

  (3)系統(tǒng)軟件層:由RTOS、文件系統(tǒng)、GUI、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。

  RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

  (4)應(yīng)用軟件:由基于實(shí)時(shí)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序組成。

  3、實(shí)時(shí)系統(tǒng)

  (1)定義:能在指定或確定的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)功能和對(duì)外部或內(nèi)部、同步或異步時(shí)間做出響應(yīng)的系統(tǒng)。

  (2)區(qū)別:通用系統(tǒng)一般追求的是系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間和用戶的使用方便;而實(shí)時(shí)系統(tǒng)主要考慮的是在最壞情況下的系統(tǒng)行為。

  (3)特點(diǎn):時(shí)間約束性、可預(yù)測(cè)性、可靠性、與外部環(huán)境的交互性。

  (4)硬實(shí)時(shí)(強(qiáng)實(shí)時(shí)):指應(yīng)用的時(shí)間需求應(yīng)能夠得到完全滿足,否則就造成重大安全事故,甚至造成重大的生命財(cái)產(chǎn)損失和生態(tài)破壞,如:航天、軍事。

  (5)軟實(shí)時(shí)(弱實(shí)時(shí)):指某些應(yīng)用雖然提出了時(shí)間的要求,但實(shí)時(shí)任務(wù)偶爾違反這種需求對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行及環(huán)境不會(huì)造成嚴(yán)重影響,如:監(jiān)控系統(tǒng)、實(shí)時(shí)信息采集系統(tǒng)。

  (6)任務(wù)的約束包括:時(shí)間約束、資源約束、執(zhí)行順序約束和性能約束。

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