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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
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;