第1章 嵌入式系统概述.pdf

以国家精品课程智能控制基础双语教学为平台，培养工科学生创新实践能力以国家精品课程智能控制基础双语教学为平台，培养工科学生创新实践能力汇报人：师黎第一章：嵌入式系统概述第一章：嵌入式系统概述讲课人：罗勇讲课人：罗勇本章目标?嵌入式系统定义?嵌入式操作系统介绍?嵌入式Linux操作系统?嵌入式Linux开发环境?嵌入式Linux系统开发要点1.1 嵌入式系统1.2 嵌入式操作系统?实时性：在确定的时间范围内响应某个事件的特性。?著名的嵌入式操作系统有：C/OS、VxWorks、Neculeus、Linux和Windows CE等。（1）Linux在所有的操作系统中，Linux是一个发展最快、应用最为广泛的操作系统。Linux本身的种种特性使其成为嵌入式开发中的首选。（2）C/OS?它的特点是：公开源代码，代码结构清晰，注释详尽，组织有条理，可移植性好；可裁剪，可固化；抢占式内核，最多可以管理60个任务。（3）Windows CE?Windows CE是微软的产品，它是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。?Windows CE最大的优势，有Window平台的支持。（4）VxWorks?VxWorks是WindRiver公司专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理，实时的系统资源以及实时的任务间通信。（5）QNX?这也是一款实时操作系统，由加拿大QNX软件系统有限公司开发。广泛应用于自动化、控制、机器人科学、电信、数据通信、航空航天、计算机网络系统、医疗仪器设备、交通运输、安全防卫系统、POS机、零售机等任务关键型应用领域。1.3 嵌入式操作系统比较1.4 嵌入式Linux历史?嵌入式Linux是指Linux在嵌入式系统中的应用。?嵌入式Linux与Linux实质是同一件事。?Linux历史?1991年，芬兰Linus Torvalds开发Linux?1996年2月，Linux 2.0版本问世，对多种硬件平台支持(Alpaha、Sparc)?2001年1月，Linux 2.4版本问世，对USB等支持?2003年12月，Linux 2.6版本问世?比较流行的Linux:Redhat、Ubuntu1.5 嵌入式Linux开发环境1嵌入式系统的硬件?嵌入式系统的硬件一般有很大的局限性，或者处理器频率很低，或者存储空间很小，或者没有键盘、鼠标设备。这样的硬件平台无法胜任（或者不便于）庞大的Linux系统开发任务。2交叉开发环境?交叉开发环境是由开发主机和目标板两套计算机系统构成的。目标板Linux软件是在开发主机上编辑、编译，然后加载到目标板上运行的。1.6 嵌入式Linux系统开发要点一?嵌入式Linux系统包含Bootloader（引导程序）、内核和文件系统3部分。?嵌入式Linux系统开发要点（1）选择嵌入式Linux发行版选择Ubuntu 10.04版（2）熟悉开发环境和工具主要包括交叉编译工具链。有C语言和C+语言两种。（3）熟悉Linux内核利用内核菜单对Linux的内核进行配置，再编译和移植1.6 嵌入式Linux系统开发要点二?嵌入式Linux系统开发要点（4）熟悉目标板引导方式开发板的Bootloader负责硬件平台的最基本初始化，并且具备引导Linux内核启动功能，由于硬件平台专门定制，一般需要修改编译Bootloader。（5）熟悉Linux根文件系统系统启动必须文件放在根文件系统中，它是支持系统运行的文件基础。（6）理解Linux内存模型内核和应用程序分别运行在完全分离的虚拟地址空间（7）理解Linux调度机制和进程线程编程Linux是多任务调度系统。38Q&A391.1 嵌入式系统1嵌入式系统的概念?嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。2嵌入式计算机系统的特点（1）嵌入式系统是面向特定系统应用的。（2）嵌入式系统涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各行各业。（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。（4）嵌入式系统的生命周期相当长。（5）嵌入式系统不具备本地系统开发能力，通常需要有一套专门的开发工具和环境。