嵌入式开发简介
《嵌入式开发》课件
![《嵌入式开发》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/7febbb6ab5daa58da0116c175f0e7cd18525185f.png)
分类:嵌入式网 络通信技术可以 分为有线网络通 信和无线网络通 信两大类。
有线网络通信: 包括以太网、 USB、串行通信 等,可以实现嵌 入式系统与外部 网络的高速、稳 定、可靠的数据 传输。
无线网络通信: 包括Wi-Fi、蓝 牙、ZigBee等, 可以实现嵌入式 系统与外部网络 的低功耗、远距 离、灵活的数据 传输。
优化方法:对操作 系统进行裁剪和优 化,提高系统性能
移植与优化工具: 使用嵌入式操作系 统移植工具,如 Yo c t o 、 Buildroot等
移植与优化效果: 提高系统稳定性、 降低功耗、提高性 能,满足实际应用 需求。
06
嵌入式网络通信技术
嵌入式网络通信技术的概述与分类
概述:嵌入式网 络通信技术是嵌 入式系统与网络 通信技术相结合 的产物,可以实 现嵌入式系统与 外部网络的互联 互通。
04
嵌入式软件开发基础
嵌入式软件开发流程
需求分析:明确系统需求,确定功能、 性能、接口等要求
系统设计:进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件和软件设计,包括 芯片选型、电路设计、软件架构设计等
编码实现:编写源代码,进行单元测试 和集成测试
测试验证:进行系统测试和性能测试, 确保系统稳定可靠
发布部署:将系统部署到目标设备上, 进行现场调试和优化
嵌入式系统的应用领域
工业控制:如自动化生产线、机器人等
医疗设备:如医疗仪器、医疗机器人等
智能家居:如智能家电、智能安防等
汽车电子:如车载导航、汽车电子控制单 元等
消费电子:如智能手机、平板电脑等 航空航天:如卫星、航天器等
03
嵌入式硬件平台
ARM处理器架构
ARM处理器架构是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构 ARM处理器架构的特点是低功耗、高性能、低成本 ARM处理器架构的应用领域包括智能手机、平板电脑、物联网设备等 ARM处理器架构的发展趋势是向高性能、低功耗、高集成度方向发展
嵌入式系统开发
![嵌入式系统开发](https://img.taocdn.com/s3/m/06335c69ae45b307e87101f69e3143323968f5f2.png)
嵌入式系统开发嵌入式系统是指内嵌在其他设备或系统中,实现特定功能的计算机系统。
它通常集成了硬件和软件,通过专门的开发平台进行开发和编程。
嵌入式系统广泛应用于各个领域,如汽车、家电、医疗设备、通信设备等。
本文将围绕嵌入式系统开发展开,介绍嵌入式系统的基本原理、开发流程以及相关技术。
一、嵌入式系统的基本原理嵌入式系统的基本原理是将处理器、存储器、输入输出设备等硬件组件集成在一起,通过操作系统和应用程序实现特定的功能需求。
常见的嵌入式系统采用单片机或微处理器作为核心处理器,具有较小的体积和功耗。
嵌入式系统的设计需要考虑硬件平台的选择、外设的接口设计、系统调度和任务管理等方面。
同时,软件开发也是嵌入式系统的重要组成部分,包括操作系统的移植、设备驱动程序的编写以及应用程序的开发。
二、嵌入式系统开发流程嵌入式系统的开发流程包括需求分析、硬件设计、软件开发、集成测试和发布等环节。
下面将逐一介绍各个环节的内容。
1. 需求分析在嵌入式系统开发之前,需要明确系统的功能需求和性能要求。
通过与用户沟通和需求分析,确定硬件平台、输入输出设备和外部接口等方面的需求。
2. 硬件设计硬件设计是指基于嵌入式系统的功能需求,选择合适的处理器、存储器、外设等硬件组件,并进行相应的电路设计和PCB布局。
硬件设计需要考虑系统的稳定性、扩展性和功耗等因素。
3. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的关键环节。
首先,根据硬件平台的选择,进行操作系统的移植和配置。
然后,编写设备驱动程序,实现对外设的控制和数据交换。
最后,根据系统需求,开发应用程序,实现特定功能。
4. 集成测试集成测试是将硬件和软件进行整合,测试系统的功能和性能是否满足需求。
通过功能测试、性能测试和稳定性测试,发现并修复系统中的缺陷和问题。
5. 发布在集成测试通过后,将嵌入式系统制作成最终产品,进行出厂测试和质量控制。
然后,将产品发布给客户或上线市场。
三、嵌入式系统开发的相关技术嵌入式系统开发涉及到多个技术领域,下面将介绍几个重要的技术。
嵌入式系统应用开发
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嵌入式系统应用开发嵌入式系统应用开发是一门涉及硬件与软件的交叉学科,旨在设计、开发和实现嵌入式系统。
嵌入式系统是集成在具体应用中的计算机系统,通常用于控制和监测设备的运行。
在本文中,将详细介绍嵌入式系统应用开发的重要性、过程和技术。
一、嵌入式系统应用开发的重要性嵌入式系统应用开发在现代科技应用中扮演着重要的角色。
嵌入式系统的广泛应用涵盖了许多领域,例如家庭电器、智能手机、汽车电子等。
嵌入式系统可以优化设备的性能和功能,提高生产效率,并且可以集成各种传感器和通信技术,实现设备的智能化和互联网化。
因此,嵌入式系统应用开发对于满足市场需求、提升产品竞争力具有重要意义。
二、嵌入式系统应用开发的过程嵌入式系统应用开发的过程通常包括需求分析、系统设计、软硬件集成,以及测试和部署。
首先,需求分析阶段需要明确系统的功能需求和性能指标,以及与外部设备和应用的接口要求。
在系统设计阶段,根据需求分析结果,进行整体架构设计和模块划分,确定软硬件的开发方向。
软硬件集成是将设计好的模块组合在一起,实现整个系统的功能。
最后,测试和部署阶段用于验证系统的可靠性和稳定性,并将系统部署到目标设备中。
三、嵌入式系统应用开发的技术在嵌入式系统应用开发过程中,涉及到许多关键技术。
以下是其中几个重要的技术:1. 微控制器和处理器:嵌入式系统通常由微控制器或处理器控制,这些微控制器或处理器可以提供计算能力和设备控制功能。
2. 传感器和执行器:传感器用于感知和采集外部环境的数据,而执行器用于控制物理设备的运动或输出。
3. 实时操作系统(RTOS):RTOS用于管理和调度系统的任务,确保系统能够按时响应外部事件,并实时处理数据。
4. 嵌入式编程语言:为了开发嵌入式系统应用,需要使用特定的嵌入式编程语言,如C、C++等。
这些语言具有低层次的硬件访问能力和高效的代码执行性能。
5. 通信技术:嵌入式系统通常需要与其他设备或网络进行通信,如串口、以太网、无线通信等。
嵌入式开发分类
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嵌入式开发分类嵌入式开发是当今信息技术领域中一个极为重要且不断发展的分支。
随着物联网、人工智能、自动驾驶等技术的迅速崛起,嵌入式系统的应用范围越来越广泛,从家用电器、智能穿戴设备到工业自动化、航空航天等领域都有它的身影。
在这个庞大的领域中,嵌入式开发因其应用场景和需求的多样性,形成了多个不同的分类。
本文将对嵌入式开发的主要分类进行详细的探讨。
一、按应用领域分类1. 消费电子嵌入式开发消费电子是嵌入式系统应用最为广泛的领域之一。
智能手机、平板电脑、智能电视、智能家居设备等都属于这一范畴。
这类嵌入式开发注重用户体验、功耗优化、多媒体处理能力和网络连接性能。
开发人员需要熟悉各种消费电子产品的硬件架构,掌握操作系统移植、驱动程序开发、应用程序设计等技术。
2. 工业控制嵌入式开发工业控制是嵌入式系统的另一个重要应用领域,包括自动化设备、传感器网络、生产线监控等。
这类嵌入式开发要求系统具有高度的可靠性、实时性和稳定性。
开发人员需要了解工业控制领域的相关标准,如PLC编程、现场总线技术等,并能够根据实际需求进行系统设计和优化。
3. 汽车电子嵌入式开发随着汽车电子化水平的提高,嵌入式系统在汽车中的应用也越来越广泛,包括发动机控制、车身稳定系统、信息娱乐系统等。
汽车电子嵌入式开发对系统的安全性、可靠性和实时性要求极高。
开发人员需要熟悉汽车电子硬件架构和相关标准,掌握汽车级软件开发流程和测试方法。
4. 航空航天嵌入式开发航空航天领域对嵌入式系统的要求最为苛刻,因为任何一点小小的失误都可能导致严重的后果。
航空航天嵌入式开发需要确保系统在极端环境下的稳定性、可靠性和安全性。
开发人员需要具备深厚的航空航天背景知识,熟悉相关标准和认证流程,并能够进行严格的系统测试和验证。
二、按硬件平台分类1. ARM嵌入式开发ARM架构是目前最为流行的嵌入式硬件平台之一,广泛应用于各种消费电子产品和工业控制设备中。
ARM嵌入式开发主要涉及基于ARM处理器的系统设计和应用开发,包括硬件选型、操作系统移植、驱动程序开发等。
嵌入式开发简述芯片封装技术
![嵌入式开发简述芯片封装技术](https://img.taocdn.com/s3/m/75b1b9c8e43a580216fc700abb68a98271feaca7.png)
QFN封装
总结词
QFN(Quad Flat No-lead)封装是一种无引脚的芯片封装技术,它通过金属 焊盘实现芯片与外部电路的连接。
详细描述
QFN封装的特点在于其四边扁平的无引脚设计,芯片底部中央的焊盘通过焊接 直接与外部电路板相连。QFN封装具有小型化、薄型化的特点,适用于对空间 要求较高的应用场景。
嵌入式开发简述芯片封装技术
目 录
• 嵌入式开发概述 • 芯片封装技术简介 • 常见芯片封装技术介绍 • 芯片封装技术的发展趋势 • 结论
01 嵌入式开发概述
嵌入式系统的定义
嵌入式系统是一种专用的计算机系统 ,它被嵌入到一个设备中,以控制、 监视或帮助操作该设备。
嵌入式系统与通用计算机系统不同, 它通常是为了满足特定应用需求而设 计的,具有更小的体积、更低的功耗 和更高的可靠性。
的影响。
实现电路连接
芯片封装能够实现集成电路芯片与 其他电子元件之间的电路连接,确 保信号传输的稳定性和可靠性。
便于安装和维修
合适的芯片封装可以使集成电路芯 片更容易地安装在电路板上,同时 也方便了维修和更换。
芯片封装的分类
根据封装材料
可以分为金属封装、陶瓷 封装和塑料封装等。
根据封装形式
可以分为直插式封装、表 面贴装封装和球栅阵列封 装等。
WLCSP封装
总结词
WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)封装是一种晶圆级芯片封装技术,它是在晶圆制造阶段直 接完成芯片的封装和测试。
详细描述
WLCSP封装的特点在于其晶圆级别的制造工艺,即在晶圆制造阶段就完成了芯片的封装和测试,无需 再进行切割和封装。WLCSP封装具有小型化、薄型化的特点,适用于对空间要求较高的应用场景,如 移动设备、穿戴设备等。
嵌入式开发师岗位职责
![嵌入式开发师岗位职责](https://img.taocdn.com/s3/m/64deea5b854769eae009581b6bd97f192279bf34.png)
嵌入式开发师岗位职责一、岗位简介嵌入式开发师是负责开发和维护嵌入式系统的专业人员,重要负责嵌入式软件的设计、开发、测试和优化。
嵌入式开发师在公司中起到至关紧要的角色,其工作任务涉及到嵌入式系统的整体架构设计、程序开发、系统集成、调试以及性能优化等方面的工作。
二、岗位职责1. 嵌入式系统设计•负责嵌入式系统的整体架构设计,包含硬件和软件的设计方案。
•依据客户的需求和项目要求,订立嵌入式开发计划并组织实施。
•参加系统需求分析、系统框架设计以及系统模块划分等工作。
•设计和选取适合的硬件平台,进行系统调试和优化。
2. 嵌入式软件开发•依据系统设计需求,负责嵌入式软件的开发、编程和测试工作。
•编写高质量的嵌入式软件代码,并进行代码审查和优化。
•实现各种设备驱动程序,确保硬件与软件的良好搭配。
•参加软件测试、调试和性能优化工作,确保系统稳定性和高效性。
3. 系统集成和调试•负责嵌入式系统的软硬件集成、调试和验证。
•协调各个模块的集成工作,解决系统集成过程中的问题。
•进行系统的功能测试、性能测试和可靠性测试,确保系统的可靠运行。
•对系统进行调试,解决系统运行中的故障和问题。
4. 文档编写和维护•编写嵌入式开发相关的技术文档、用户手册和开发文档。
•维护软件开发过程中的各种设计文档和版本掌控文档。
•为其他团队成员供应技术支持和培训,保证项目的正常进行。
5. 技术研究和学习•跟踪嵌入式领域的技术发展,研究并推广新的技术应用。
•学习新的开发工具、开发语言和开发方法,提高开发效率和质量。
•参加行业内的技术沟通和研讨会,拓展本身的技术视野。
三、任职要求•本科及以上学历,计算机相关专业优先考虑。
•具备坚固结实的编程基础和良好的逻辑思维本领。
•熟识嵌入式系统开发和相关的硬件知识。
•娴熟掌握C/C++等嵌入式开发语言及常用开发工具。
•熟识常用的嵌入式操作系统和通信协议。
•具备较强的问题分析和解决本领,具备团队合作精神。
•对新技术有猛烈的兴趣和探究精神。
嵌入式系统和物联网的开发技术
![嵌入式系统和物联网的开发技术](https://img.taocdn.com/s3/m/278e1051793e0912a21614791711cc7931b7788d.png)
嵌入式系统和物联网的开发技术现今,嵌入式系统和物联网技术以其高效、安全、快捷的特性成为各大企业的研发重点。
嵌入式系统和物联网技术已经应用到各个领域,例如商务、医疗、农业、物流等等。
下面将为大家讲解嵌入式系统和物联网的开发技术。
嵌入式系统的开发技术嵌入式系统是一种将计算机硬件与软件嵌入到目标系统中,用于完成各种控制或处理功能的计算机系统。
通常,使用单片机或嵌入式处理器来构建此类系统。
嵌入式系统的发展使得它已经涉及到很多行业,例如汽车、智能交通、智能家居等。
以下是嵌入式系统开发的主要技术:1.硬件设计技术硬件设计是嵌入式系统开发的第一步,需结合应用场景做出一个定制化的硬件设计方案。
在此过程中,还需掌握一定的各类器件和模块的选型技巧,比如MMC卡、JTAG、LCD、Sensor等等。
2.软件开发技术软件开发是嵌入式系统开发的重要环节,常见的软件开发包括Linux内核开发、驱动开发、系统移植、应用层开发等。
其中,C/C++、汇编语言、Python是嵌入式开发者最常用的编程语言。
3.调试技术为了验证设计方案的正确性,调试技术是必不可少的。
在调试时需使用适当的仪器、工具和调试软件。
例如串口调试工具、逻辑分析仪, ICE调试器等。
物联网的开发技术物联网是指通过互联网技术将各种物品实现互联的系统,其应用无处不在。
以下是物联网开发的主要技术:1.无线通信技术对于物联网,无线通信是关键技术之一。
当前,国际上广泛应用的无线通信技术主要有Wifi、蓝牙BLE、Zigbee、LoRa、NB-IoT、4G等。
2.边缘计算技术边缘计算是一种将计算资源放在尽可能靠近用户的位置上,将客户端、网络和服务器整合在一起,通过智能终端完成一系列任务的技术。
边缘计算可以提升网络运行效率、增加安全性以及优化网络负载等。
目前,主流的边缘计算平台有AWS Greengrass、MS Azure IoT Edge、Alibaba Cloud IoT Edge等。
嵌入式开发板用途及基本原理
![嵌入式开发板用途及基本原理](https://img.taocdn.com/s3/m/cd60555bcbaedd3383c4bb4cf7ec4afe05a1b171.png)
嵌入式开发板用途及基本原理
嵌入式开发板是一种专门设计用于嵌入式系统开发的硬件平台,主要用于嵌入式软件的开发、调试和测试。
其基本原理是将微处理器或微控制器等主控芯片与一系列外围器件集成在一块电路板上,以方便开发者进行软硬件的开发工作。
嵌入式开发板的主要用途包括但不限于以下几个方面:
1. 嵌入式软件开发:开发板提供了一种便于软件开发的环境,开发者可以在开发板上进行嵌入式软件的编译、调试和测试工作。
2. 嵌入式系统验证:开发板可以用于验证嵌入式系统的功能和性能,例如调试硬件电路、验证外设接口等。
3. 原型开发与验证:通过使用开发板,开发者可以快速搭建嵌入式系统的原型,并进行功能验证和性能评估。
4. 教学与学习:开发板可以用于教学和学习嵌入式系统的相关知识和技术,如学生可以通过开发板了解嵌入式软件的开发流程和方法。
嵌入式开发板的基本原理主要包括以下几个方面:
1. 主控芯片:嵌入式开发板的核心是主控芯片,通常是一颗集成了微处理器或微控制器的芯片,该芯片负责执行嵌入式软件并控制外围器件的工作。
2. 外围器件:主控芯片与外围器件之间通过接口相连接,外围器件可以包括各种传感器、执行器、存储器、通信接口等,用于实现嵌入式系统的各种功能。
3. 电源管理:开发板通常需要提供稳定的电源供应,包括直流电源和时钟信号等,以保证系统正常工作。
4. 调试和测试:嵌入式开发板通常还提供了调试和测试功能,例如调试接口、编程接口等,可以方便开发者进行软硬件调试和测试工作。
总之,嵌入式开发板是一种重要的工具,它提供了一个便于开发者进行嵌入式软硬件开发的环境,可以用于快速搭建原型、验证系统功能、优化系统性能等。
嵌入式软件开发流程
![嵌入式软件开发流程](https://img.taocdn.com/s3/m/e53d1163b5daa58da0116c175f0e7cd18425183b.png)
嵌入式软件开发流程嵌入式软件开发是指将软件嵌入到特定的硬件系统中,以实现特定功能的一种软件开发方式。
嵌入式软件通常应用于各种电子设备中,如智能手机、家用电器、汽车等。
在嵌入式软件开发过程中,需要遵循一定的开发流程,以确保软件的质量和稳定性。
本文将介绍嵌入式软件开发的流程及其各个阶段的主要内容。
需求分析阶段。
在嵌入式软件开发的初期阶段,首先需要进行需求分析。
在这个阶段,开发团队需要与客户充分沟通,了解客户的需求和期望。
通过与客户的沟通,开发团队可以明确软件的功能需求、性能需求、接口需求等方面的要求。
同时,还需要对软件的使用环境和相关标准进行分析,为后续的设计和开发工作做好准备。
设计阶段。
在需求分析阶段完成后,接下来是软件的设计阶段。
在这个阶段,开发团队将根据需求分析阶段的结果,进行软件架构设计、模块设计、接口设计等工作。
同时,还需要对软件的算法、数据结构、代码框架等进行设计。
设计阶段的主要目标是确定软件的整体结构和各个模块之间的关系,为后续的编码和测试工作奠定基础。
编码阶段。
设计阶段完成后,就进入了软件的编码阶段。
在这个阶段,开发团队将根据设计文档,进行具体的编码工作。
编码阶段需要严格遵循软件设计规范和编程规范,确保编写出高质量、高效率的代码。
同时,还需要进行代码的版本管理和文档的维护工作,以便后续的测试和维护工作。
测试阶段。
编码阶段完成后,就需要进行软件的测试工作。
在测试阶段,开发团队将对软件进行单元测试、集成测试、系统测试等多个方面的测试工作。
通过测试,可以发现和解决软件中的各种缺陷和问题,确保软件的质量和稳定性。
同时,还需要对测试结果进行分析和总结,为软件的发布和交付做好准备。
发布和维护阶段。
最后一个阶段是软件的发布和维护阶段。
在这个阶段,开发团队将完成软件的打包、发布和交付工作。
同时,还需要对软件进行后续的维护和升级工作,以满足客户不断变化的需求。
在软件发布后,开发团队还需要收集用户的反馈意见,不断改进和优化软件,为用户提供更好的产品和服务。
嵌入式软件开发
![嵌入式软件开发](https://img.taocdn.com/s3/m/bf8b0bd418e8b8f67c1cfad6195f312b3169eb1c.png)
嵌入式软件开发嵌入式软件开发是指针对嵌入式系统设计和开发的软件编程过程。
嵌入式系统可以理解为嵌入到其他设备或系统中的电子系统,其目的是用于控制、监测或实现特定功能。
嵌入式软件则是运行在嵌入式系统上的程序,用于控制硬件、实现特定功能和满足系统需求。
在嵌入式软件开发过程中,需要良好的系统理解、硬件知识以及软件编程技能。
下面将从系统需求分析、软件设计、编码与调试、测试和维护等方面,介绍嵌入式软件开发的关键步骤。
系统需求分析在进行嵌入式软件开发之前,首先需要对系统进行全面的需求分析。
这包括了对嵌入式系统的功能需求、性能要求、硬件限制、可靠性要求等等进行详细的了解。
通过需求分析,可以明确系统的功能和特性,为后续的软件设计和开发奠定基础。
软件设计软件设计是嵌入式软件开发的关键环节之一。
在软件设计过程中,需要结合系统需求和硬件特性,对软件进行模块化设计和架构设计。
其中,模块化设计指的是将软件拆分为多个功能独立的模块,以便于开发和测试;架构设计则是确定系统中各个模块之间的关系和交互方式,确保软件在整体上能够满足系统需求。
编码与调试在软件设计完成后,接下来是编码与调试阶段。
在编码过程中,需要根据软件设计的要求,使用相应的编程语言和开发工具进行开发。
编码完成后,需要进行调试,检查和修复软件中的错误和缺陷。
调试是一个耗时而重要的阶段,通过调试可以确保软件的功能能够正常运行,并保证软件的稳定性和可靠性。
测试测试是嵌入式软件开发过程中不可或缺的一环。
通过针对软件的功能性测试、性能测试、可靠性测试等等,对软件进行全面的验证和评估。
测试可以发现软件中的潜在问题和缺陷,并及时进行修复和改进。
在测试阶段,可以采用单元测试和系统测试等不同的方法,以确保软件在各个方面都能够达到预期的要求。
维护嵌入式软件开发的最后一个环节是维护。
维护是指在软件开发结束后,对软件进行长期的管理和维护工作。
这包括了软件版本管理、bug修复、功能更新和性能优化等等。
嵌入式开发在无人设备中的应用
![嵌入式开发在无人设备中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/6e138e5dfe00bed5b9f3f90f76c66137ef064f5e.png)
嵌入式开发在无人设备中的应用1. 引言随着科技的不断进步和人工智能的快速发展,无人设备作为一种新兴的技术应运而生。
无人设备通过嵌入式开发等技术的应用,实现了自主感知、自主决策和自主执行任务的能力。
本文将探讨嵌入式开发在无人设备中的应用,介绍其在各种领域的具体应用案例,分析其优势和局限性,并展望未来的发展趋势。
2. 嵌入式开发简介嵌入式开发是一种专门针对嵌入式系统设计和开发的技术。
嵌入式系统是一种以特定功能为目标的计算机系统,通常集成在其他电子产品中,如无人机、智能家居设备等。
嵌入式开发涉及硬件设计、软件开发、系统集成等多个领域,其目的是为了实现无人设备的自主运行和智能化。
3. 无人设备中的嵌入式开发应用案例3.1 无人机无人机是嵌入式开发在无人设备中的重要应用之一。
通过嵌入式开发,无人机可以实现自主飞行、遥感影像采集、自主导航等多种功能。
以农业领域为例,无人机可以搭载各类传感器,实时监测农田的土壤湿度、作物生长情况等,并根据数据分析结果自主完成农药喷洒、灌溉等操作,提高农作物的产量和质量。
3.2 智能家居设备随着人们生活水平的提高,智能家居设备得到了越来越广泛的应用。
嵌入式开发在智能家居设备中发挥着重要作用。
例如,智能音箱可以通过嵌入式开发实现语音识别、语音交互等功能,让用户可以通过语音指令来控制家居设备的运行。
此外,智能家电的嵌入式开发应用也越来越广泛,如智能电视、智能灯具等,使得家居生活更加便捷和智能化。
3.3 自动驾驶汽车无人驾驶汽车是当前嵌入式开发的热门应用之一。
通过嵌入式开发,无人驾驶汽车可以实现自主感知、环境识别、路径规划等功能。
搭载了各种传感器和人工智能算法的无人驾驶汽车可以根据路况、交通信号等情况自主决策,并安全、高效地完成驾驶任务。
随着无人驾驶技术的不断成熟,预计在未来几年内将逐步实现商业化应用。
4. 嵌入式开发的优势和局限性4.1 优势(1)高度定制化:嵌入式开发可以根据不同的应用需求进行定制化设计,满足特定设备的功能要求。
嵌入式系统开发了解嵌入式系统的设计和开发过程
![嵌入式系统开发了解嵌入式系统的设计和开发过程](https://img.taocdn.com/s3/m/f055363603768e9951e79b89680203d8ce2f6acc.png)
嵌入式系统开发了解嵌入式系统的设计和开发过程嵌入式系统开发:了解嵌入式系统的设计和开发过程嵌入式系统是指集成在其他设备或系统中的计算机系统,它负责控制、监测或处理特定的任务。
这些系统常见于各种日常用品,包括智能手机、电视机、冰箱、汽车等。
本文将针对嵌入式系统的设计和开发过程进行详细介绍。
一、嵌入式系统的设计过程嵌入式系统的设计过程主要包括需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计以及系统集成等阶段。
1. 需求分析在开始设计嵌入式系统之前,必须首先明确系统的需求。
这需要与相关的利益相关者进行沟通,包括产品经理、业务团队和终端用户。
通过深入了解他们的期望和要求,设计团队能够清楚地确定系统需要实现的功能和特性。
2. 系统设计系统设计阶段是将需求转化为具体设计的过程。
设计团队根据需求规格书绘制系统结构图和模块图,并明确定义各个模块之间的关系和功能。
此外,团队还需要选择合适的处理器、传感器、通信接口等硬件组件,并进行系统资源规划和预算。
3. 硬件设计硬件设计是嵌入式系统设计的重要组成部分,主要涉及电路设计、PCB设计以及硬件接口设计等。
设计团队需要根据系统设计阶段的要求,选择合适的元器件和芯片,并绘制各个电路板的原理图。
然后,使用PCB设计软件设计电路板布局,并完成相应的元器件布线。
4. 软件设计嵌入式系统的软件设计是将系统设计转化为可执行代码的过程。
在这个阶段,设计团队会编写嵌入式软件,并进行模块化设计,以实现系统的各个功能。
软件设计需要根据硬件设备和操作系统的特性进行相关的优化和配置。
5. 系统集成在软件和硬件设计完成后,就需要进行系统的集成和测试。
这一阶段包括硬件和软件的调试、系统的验证以及性能测试等。
通过严格的测试流程,设计团队可以确保系统的稳定性和可靠性,以满足客户的需求。
二、嵌入式系统的开发过程嵌入式系统的开发过程通常包括原型开发、系统开发、验证和调试、生产以及迭代更新等阶段。
1. 原型开发嵌入式系统的原型开发是为了验证系统设计的可行性和正确性。
嵌入式系统设计与开发
![嵌入式系统设计与开发](https://img.taocdn.com/s3/m/5e812fc6ed3a87c24028915f804d2b160b4e8681.png)
嵌入式系统设计与开发嵌入式系统设计与开发是一门综合性较强的学科,涵盖了电子、计算机、通信等多个领域的知识。
随着科技的进步,嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用,比如智能手机、智能家居、汽车等。
本文将详细介绍嵌入式系统设计与开发的相关内容和步骤。
一、嵌入式系统设计与开发的基本概念1. 嵌入式系统的定义:嵌入式系统是一种特定用途的计算机系统,嵌入在其他电子设备中,用于控制、监视和与外部环境交互。
2. 嵌入式系统的特点:实时性、稳定性、低功耗、小型化等。
二、嵌入式系统设计与开发的步骤1. 需求分析:了解用户需求,确定系统功能和性能要求,并进行需求分析和评估。
2. 系统设计:根据需求分析的结果,进行系统设计。
包括硬件设计和软件设计两个方面。
- 硬件设计:选择合适的处理器、内存、存储器等硬件组件,并进行电路设计和布板。
- 软件设计:编写嵌入式系统的软件程序,包括驱动程序、操作系统、应用程序等。
3. 硬件实现:根据硬件设计的结果,进行硬件实现。
包括电路板的制造和组装、设备的调试和测试等。
4. 软件实现:根据软件设计的结果,进行软件的实现。
包括编写代码、进行编译、连接、调试和测试等。
5. 系统集成:将硬件和软件进行集成,进行整体调试和测试。
确保系统的功能完善和性能稳定。
6. 系统验证和测试:对整个系统进行验证和测试,评估系统的可靠性、实时性和性能等。
7. 系统优化和调优:根据验证和测试的结果,对系统进行优化和调优,改进系统的性能和稳定性。
8. 系统部署和上线:将优化后的系统部署到实际环境中,并进行上线运行。
三、嵌入式系统设计与开发的技术要点1. 硬件选型:选择合适的处理器、内存、存储器等硬件组件,根据系统需求进行选型。
2. 软件开发:根据需求分析,进行软件的开发。
可选择C语言、汇编语言等进行编程。
3. 实时性设计:嵌入式系统对实时性要求较高,需要进行实时性设计,确保系统的响应速度和稳定性。
4. 低功耗设计:嵌入式系统通常工作在电池供电条件下,需要进行低功耗设计,延长系统的使用时间。
嵌入式硬件开发
![嵌入式硬件开发](https://img.taocdn.com/s3/m/02eb0227f4335a8102d276a20029bd64793e6254.png)
嵌入式硬件开发1. 简介嵌入式硬件开发是指在嵌入式系统中设计、开发和测试硬件部分的过程。
嵌入式系统是一种特定功能的计算机系统,通常作为独立设备或嵌入到其他设备中,随时执行特定任务。
嵌入式硬件开发涉及到硬件电路的设计、原型制作以及与软件的协同工作。
2. 嵌入式硬件开发流程嵌入式硬件开发通常遵循以下步骤:(1)需求分析:明确嵌入式系统的功能需求和性能要求,根据需求确定硬件开发的方向。
(2)电路设计:根据需求分析,进行电路设计,包括选择适当的芯片、电路图设计、布局设计等。
(3)原型制作:使用专业的电路板制作工具,根据电路设计图制作原型电路板。
(4)硬件调试:将原型电路板与相关设备连接,进行硬件调试,测试电路的稳定性和性能。
(5)系统集成:将硬件开发的电路板与相应的软件进行集成,确保硬件与软件的协同工作。
(6)功能测试:对嵌入式系统进行全面的功能测试,验证硬件与软件的正确性和稳定性。
(7)优化改进:根据测试结果和用户反馈,对硬件进行优化改进,提升系统的性能和可靠性。
3. 嵌入式硬件开发的关键技术(1)电路设计:嵌入式硬件开发离不开电路设计,包括芯片选择和电路图设计等。
合理选择芯片,并进行精确的电路图设计,能够提高嵌入式系统的性能。
(2)PCB设计:PCB(Printed Circuit Board)是嵌入式硬件的核心部分,设计良好的PCB可以提高电路的稳定性和可靠性。
(3)信号完整性:高速信号传输会受到信号完整性的影响,通过合理布局和电路设计,可以减小信号完整性问题对系统性能的影响。
(4)嵌入式系统与外设的接口设计:嵌入式系统通常需要与外部设备进行通信,设计合理的接口和协议能够确保系统的稳定性和与外设的正常通信。
(5)功耗管理:在嵌入式设备中,功耗是一个重要的考虑因素。
通过合理设计和优化,减小功耗可以延长设备的使用时间。
4. 常见的嵌入式开发工具和平台(1)软件开发工具:常用的嵌入式软件开发工具有Keil MDK、IAR Embedded Workbench等。
嵌入式系统的开发和应用
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嵌入式系统的开发和应用近年来,随着科技的不断发展,嵌入式系统在日常生活中的应用越来越广泛。
嵌入式系统是一种集成了硬件和软件的系统,广泛应用于汽车、家电、医疗设备等各个领域。
本文将介绍嵌入式系统的开发过程以及在各个领域中的应用案例。
一、嵌入式系统的开发过程嵌入式系统的开发是一个复杂的过程,需要经过多个阶段。
首先,开发团队需要明确系统的需求和目标。
在这一阶段,团队成员将确定系统的功能、性能、接口等要求,并制定开发计划。
接下来是嵌入式软件的开发。
软件开发通常包括需求分析、系统设计、编码和测试等过程。
在需求分析阶段,开发团队将进一步细化系统需求,并确定软件的功能和架构。
然后,根据需求分析的结果,团队将开始进行系统设计和编码工作。
最后,开发团队将进行软件测试,以确保系统的正确性和稳定性。
与软件开发同时进行的还有硬件开发。
硬件开发包括电路设计、原型制作和验证等环节。
在电路设计阶段,开发团队将根据系统需求设计硬件电路,并进行模拟和验证。
然后,团队将制作硬件原型,并进行功能验证和性能测试。
最后,团队将对硬件进行调试和优化。
二、嵌入式系统在汽车行业的应用嵌入式系统在汽车行业的应用是最为广泛的之一。
现代汽车中的许多功能都离不开嵌入式系统的支持。
例如,车载娱乐系统、导航系统、倒车雷达等都是基于嵌入式系统开发的。
这些系统可以提供丰富的娱乐功能和导航引导,提高驾驶乐趣和安全性能。
此外,嵌入式系统还在汽车的动力系统中发挥着关键作用。
例如,发动机控制系统、传动系统、制动系统等都是依靠嵌入式系统来实现精确控制和优化性能。
这些系统通过嵌入式软件和硬件的协同工作,使汽车具备更高的燃油效率和更好的操控性能。
三、嵌入式系统在家电行业的应用随着智能家居的普及,嵌入式系统在家电行业的应用也越来越广泛。
现代家电产品如智能电视、智能音箱、智能冰箱等都采用了嵌入式系统。
这些系统可以提供更好的用户体验,实现与用户的互动和智能化控制。
以智能电视为例,它通过嵌入式系统实现了多媒体播放、应用下载、智能推荐等功能。
嵌入式系统设计与开发
![嵌入式系统设计与开发](https://img.taocdn.com/s3/m/551415fdba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb230.png)
嵌入式系统设计与开发随着科技的不断进步与应用广泛,嵌入式系统的需求正在逐渐增加。
嵌入式系统是指嵌入到其它设备、系统或者物品中,能够实现特定功能或者控制的计算机系统。
就其本质而言,嵌入式系统也是一种特别的计算机。
嵌入式系统的主要应用包括:智能手机、平板电脑、家用电器、工业自动化、航空航天等领域。
嵌入式系统设计与开发是指利用特定的开发工具,完成嵌入式系统的设计与开发。
嵌入式系统设计与开发的过程包括:需求分析、系统设计、硬件设计、软件设计、调试测试、制造生产、上市销售等阶段。
下面我们简要的介绍嵌入式系统设计与开发的基本知识点。
嵌入式系统设计与开发的基本知识点1. 芯片选型:所有的嵌入式系统都需要采用控制芯片,因此,芯片选型是嵌入式系统设计的第一步。
选型时,需要考虑到芯片的功耗、性能、价格、体积等因素。
2. 硬件设计:硬件设计是指通过设计电路、选用芯片等方式,完成嵌入式系统的硬件平台。
硬件设计的重点是设计稳定的供电系统、设计专用设备、设计通信接口等,还需要考虑抗干扰、耐高温、长寿命等指标。
3. 选择操作系统:嵌入式系统的软件应该基于操作系统进行开发。
开发人员需要选择合适的操作系统及其软件平台,常见的嵌入式操作系统有:uC/OS II、VxWorks、Linux、Windows CE等。
4. 适配系统驱动:设计出适用于该系统的驱动程序,这是与嵌入式系统硬件平台相对应的重要部分。
5. 开发控制器:开发控制器的目的是编写控制程序并调试。
嵌入式系统控制程序的编写需要得到硬件平台的支持。
6. 调试测试:在设计和开发完成后,需要进行调试和测试。
开发人员应该配备一些实验设备,并制定一些测试方法来测试嵌入式系统的正确性和稳定性等。
嵌入式系统设计与开发的应用场景1. 工业控制:嵌入式系统广泛应用于工业自动化控制领域,如:机器人控制、控制系统、仪表仪器控制等。
通过嵌入式系统,可以实现生产自动化,提高生产效率,降低生产成本。
嵌入式软件开发是什么意思
![嵌入式软件开发是什么意思](https://img.taocdn.com/s3/m/24dfb7232379168884868762caaedd3383c4b510.png)
嵌入式软件开发是什么意思?嵌入式软件开发是计算机科学和电子工程交叉领域的一个专门分支,它涉及设计、开发和实现各种类型的电子设备的内置软件。
这些设备可能是小型的,如家用电器,也可能是大型的,如汽车或工业机械。
嵌入式系统通常被设计为特定功能,而不是通用计算机系统。
首先,我们需要理解什么是嵌入式系统。
嵌入式系统是一种专门的计算机系统,它是作为一个更大系统的一部分而设计的,而不是作为一个独立的设备。
这意味着嵌入式系统通常被设计为执行特定的任务,而不是提供多种功能。
嵌入式系统通常包括硬件和软件两个部分:硬件是物理设备,如微处理器、内存和输入/输出设备;软件则是控制硬件操作的程序。
嵌入式软件开发的目标是实现嵌入式系统的特定功能。
这可能涉及到编写代码来控制硬件设备,处理数据,以及与用户或其他系统进行交互。
由于嵌入式系统通常需要在资源受限的环境中运行,因此嵌入式软件开发需要考虑到性能、功耗、可靠性和安全性等因素。
嵌入式软件开发的过程通常包括需求分析、设计、编码、测试和维护等阶段。
安徽斯百德一直致力于开发高质量的应用程序,以满足不断变化的市场需求。
在需求分析阶段,开发人员需要理解嵌入式系统的需求和目标,以便设计出满足这些需求的软件。
在设计阶段,开发人员需要确定软件的架构和接口,以便将软件与硬件设备连接起来。
在编码阶段,开发人员需要根据设计文档编写代码。
在测试阶段,开发人员需要对软件进行测试,以确保其正确性和性能。
在维护阶段,开发人员需要对软件进行更新和改进,以满足新的需求或修复错误。
总的来说,嵌入式软件开发是一种专门针对嵌入式系统的软件开发方法。
它需要开发人员具备深厚的计算机科学和电子工程知识,以便设计和实现高效、可靠和安全的嵌入式系统。
随着科技的发展,嵌入式系统在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,因此,掌握嵌入式软件开发的技能对于许多工程师和科学家来说都是非常重要的。
嵌入式开发步骤
![嵌入式开发步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/3243e15ffd4ffe4733687e21af45b307e871f939.png)
嵌入式开发步骤嵌入式开发是指在特定硬件平台上进行软件开发的过程,这些硬件平台通常是微处理器或微控制器。
嵌入式开发的目标是将软件嵌入到硬件设备中,从而实现特定的功能。
嵌入式开发的步骤通常包括需求分析、系统设计、软件开发、调试和测试等阶段。
下面将逐步介绍嵌入式开发的具体步骤。
一、需求分析在嵌入式开发的开始阶段,需要明确设备的功能需求。
这包括确定设备的输入输出接口、通信接口、存储器要求等。
同时,还需要分析设备的性能需求,如处理速度、功耗等。
在需求分析阶段,开发团队需要与客户或系统需求方进行沟通,确保对需求的理解一致。
二、系统设计系统设计是嵌入式开发的重要环节,它包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要包括选择合适的微处理器或微控制器、设计电路图、选择外设和接口等。
在硬件设计过程中,需要考虑电路的稳定性、可靠性和成本等因素。
软件设计是嵌入式开发中的核心环节,它包括确定软件框架、编写算法和代码等。
在软件设计过程中,需要考虑实时性、可靠性和可维护性等因素。
设计人员应该熟悉相关的编程语言和开发工具,并根据需求选择合适的软件开发平台。
三、软件开发软件开发是嵌入式开发的主要内容。
根据系统设计的要求,开发团队开始编写代码并进行调试。
在软件开发过程中,需要考虑代码的可读性、可靠性和效率等因素。
同时,还需要进行代码的版本管理和文档编写,以便后续的维护和升级。
四、调试和测试在软件开发完成后,需要进行调试和测试。
调试是指通过检查和修复代码中的错误来确保程序的正确性。
测试是指通过运行程序并对其进行输入输出的验证来确保程序的功能和性能满足需求。
调试和测试是嵌入式开发过程中不可或缺的环节,它们可以帮助发现和解决潜在的问题。
五、系统集成和验证系统集成是指将开发好的软件和硬件组合在一起,并进行整体的功能验证。
在系统集成过程中,需要进行硬件和软件的连接和配置,确保它们能够正常工作。
验证是指通过运行各种测试用例来验证整个系统的功能和性能。
操作系统中的嵌入式系统开发技术
![操作系统中的嵌入式系统开发技术](https://img.taocdn.com/s3/m/2d430968492fb4daa58da0116c175f0e7cd11934.png)
操作系统中的嵌入式系统开发技术嵌入式系统是一种专门设计用于控制硬件设备和执行特定任务的计算机系统。
在现代科技高速发展的时代,嵌入式系统已经广泛应用于各个领域,如智能手机、汽车电子、家电设备等。
而嵌入式系统的核心是操作系统,它提供了对硬件的统一管理和高效的资源分配。
本文将讨论操作系统中的嵌入式系统开发技术。
一、嵌入式系统开发技术的基本原理嵌入式系统开发技术主要包括硬件和软件两个方面。
在硬件方面,嵌入式系统需要根据具体需求设计相应的处理器、存储器、输入输出接口等硬件组件,并与外界设备进行连接。
而在软件方面,操作系统作为嵌入式系统的核心,需要提供统一的资源管理和任务调度功能。
开发者需要针对硬件平台进行嵌入式操作系统移植和裁剪,以满足系统的实际要求。
二、嵌入式操作系统的分类与选择常见的嵌入式操作系统有Linux、Android、FreeRTOS等,它们在不同领域中具有广泛的应用。
开发者在选择操作系统时需要考虑多个因素,如系统的实时性要求、功耗控制、资源约束、开发成本等。
一般来说,实时性要求高的系统可以选择Real-time Operating System (RTOS),而资源有限的系统可以选择微型操作系统。
在Android系统中,开发者可以基于Android Open Source Project(AOSP)进行定制开发,以满足嵌入式系统的需求。
三、嵌入式系统开发工具链嵌入式系统的开发过程离不开一系列的工具,如编译器、调试器、仿真器等。
常见的开发工具链有GNU工具链、IAR Embedded Workbench、Keil MDK等。
这些工具提供了编译、调试、性能优化等功能,帮助开发者进行嵌入式软件的开发和调试。
此外,还可以通过使用虚拟机和仿真器进行系统模拟和测试,以降低开发过程中的风险。
四、嵌入式系统驱动程序的开发在嵌入式系统中,驱动程序起到与硬件设备交互的关键作用。
开发者需要编写相应的驱动程序,通过操作寄存器、控制器等硬件资源来实现设备的功能。
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能力的CPU、RAM、ROM、多种I/O口等集成到一块硅片上构 成的一个小而完善的微型计算机系统。
S MCU(Micro Controller Unit) 微控制器 S 在SCM的基础上满足各类应用,目前来讲不加以区分。
S SoC(System on aChip) 系统级芯片 S 实现复杂系统功能的VLSI; S 采用超深亚微米工艺技术; S 使用一个以上嵌入式CPU/数字信号处理器(DSP); S 外部可以对芯片进行编程; S 主要采用第三方IP进行设计。
S 据不完全统计,目前全世界嵌入式微处理器已经超过1000多
种,体系结构有30多个系列,其中主流的体系有ARM、 MIPS、PowerPC、X86等。
S 但与全球PC市场不同的是,没有一种嵌入式微处理器可以
主导市场,仅以32位的产品而言,就有100种以上的嵌入式微 处理器。
1.5 Arm处理器介绍
(5)软硬件测试、调试:通过 JTAG 等方式联 合调试程序; (6)下载固化:程序无误,下载到产品上生产。
4.5 交叉编译和链接
S 嵌入式软件开发编码完成后,要进行编译和链接以生成可
执行代码。但是,在开发过程中设计人员普遍使用Intel的 x86系列CPU的计算机进行开发,而目标环境的处理芯片 却是多种多样的,如ARM,DSP,PowerPC,DragonBall 系列等,这就要求开发机上的编译器能支持交叉编译。
试应用程序代码的环境。与运行应用程序的环境不同,它分 散在有通信连接的宿主机和目标机环境之中。
S 宿主机(Host)
S 是一台通用计算机,一般是PC机。它通过串口或是网络连接
与目标机通信;
S 目标机(Target)
S 可以是嵌入式应用软件的实际运行环境,也可以是能替代实
际环境的仿真环境;
4.2 Linux开发流程
者直接启动;
S 在主机上编译各类应用程序,单板启动内核后通过NFS运行
它们,经过验证后再烧入单板。
4.4 详细开发流程
(1)源代码编写:编写源 C/C++及汇编程序; (2)程序编译:通过专用编译器编译程序; (3)软件仿真调试:在 SDK 中仿真软件运行 情况;
(4)程序下载:通过 JTAG、USB、UART 方 式下载到目标板上;
S 系统软件控制和管理嵌入式系统资源,为嵌入式应用提供支
持的各种软件,如设备驱动程序、嵌入式操作系统、嵌入式 中间件等。系统软件层由实时多任务操作系统(Real-Time Operation System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。RTOS 是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
1.3 IP核
S IP(Intellectual Property) 知识产权核
S IP核是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序,该程序
与集成电路工艺无关,可以移植到不同的半导体工艺中去生 产集成电路芯片。利用IP核设计电子系统,引用方便,修改 基本元件的功能容易。具有复杂功能和商业价值的IP核一般 具有知识产权。
S 嵌入式操作系统可以统称为应用在嵌入式系统中的操作系统,它
S S S S S
具有一般操作系统的功能,同时具有嵌入式软件的特点,主要有:
可固化存储 可配置、可剪裁 独立的板级支持包,可修改 不同的CPU有不同的版本 应用的开发需要有集成的交叉开发工具
S 常见操作系统: S µ C/OS-II S WinCE S Linux S VxWorks S Palm OS S QNX
S IP核分类
S 软核(Soft IP Core) S 固核(Firm IP Core) S 硬核(Hard IP Core)
1.4 嵌入式微处理器
S 嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系
统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部, 从而有利于在设计时趋于小型化,同 时还具有很高的效率和 可靠性。
S HAL/BSP具有以下两个特点
S 硬件相关性:因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性,而作为
上层软件与硬件平台之间的接口,BSP为操作系统提供操作和控制硬 件的方法;
S 操作系统相关性:不同的操作系统具有各自的软件层次结构,并且具有
特定的硬件接口形式。
2.4 嵌入式系统软件层
S 系统软件层
S 国内一个普遍被认同的定义:
S 以应用为中心、以计算机技术为基础、软/硬件可裁剪、适应
应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专 用计算机系统。
1.2 嵌入式发展历史
S
SCM(Single Chip Microcomputer) 单片机
S 一种集成电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理
3.3 内核与调度
S 内核(Kernel)
S 多任务系统中,内核负责管理各个任务,或者说为每个任务
分配CPU时间,并且负责任务之间的通信。 S 内核提供的基本服务是任务切换。内核本身也增加了应用程 序的额外负荷,代码空间增加ROM用量,内核本身的数据结 构增加了RAM的用量。内核本身对CPU的占用时间一般在2 到5个百分点之间。
4.3 嵌入式代码编程
S 对于嵌入式开发,最初的嵌入式设备是一个空白的系统,
需要通过主机为它构建基本的软件系统,并烧写到设备中, 另外,嵌入式设备的资源并不足以用来开发软件。所以需 要用到交叉开发模式,在主机上编辑、编译软件,然后在 目标板上运行、验证程序。一般分以下三个步骤:
S 在主机上编译Bootloader,然后通过Jtag烧入单板; S 在主机上编译嵌入式Linux内核,通过Bootloader烧入单板或
2.3 嵌入式系统中间层
S 硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层
(Hardware Abstract Layer,HAL) 或板级支持包(Board Support Package, BSP)
S 它将系统上层软件与底层硬件分离开来,使系统的底层驱动
程序与硬件无关,上层软件开发人员无须关心底层硬件的具 体情况,根据BSP层提供的接口即可进行开发。该层一般包 含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设 备的配置功能。
S 调度(Scheduler或dispatcher )
S 内核的主要职责之一,决定哪个任务运行。多数实时内核是
基于优先级调度法的。每个任务根据其重要程度被赋予一定 优先级。CPU总是让处在就绪态的优先级最高的任务先运行。
4.1 嵌入式软件开发
S 嵌入式软件开发的特点:
S 需要交叉开发环境:交叉开发环境是指实现编译、链接和调
公开源代码的 BOOTLOADER,如 U.BOOT、BLOB、 VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT 等,根据具体芯 片进行移植修改。有些芯片没有内置引导装载程序,比如, 三星的 ARV17、ARM9 系列芯片, 这样就需要编写开发板 上 FLASH 的烧写程序,读者可以在网上下载相应的烧写程 序,也有 Linux 下的公开源代码的 J-FLASH 程序。如果不 能烧写自己的开发板,就需要根据自己的具体电路进行源代 码修改。这是让系统可以正常运行的第一步。如果用户购 买了厂家的仿真器 比较容易烧写 FLASH,虽然无法了解其 中的核心技术,但对于需要迅速开发自己的应用的人来说可 以极大提高开发速度。
PC或工作站上,而被调试程序运行在各式的专用目标机上;
S 调试器通过某种通信方式与目标机建立联系,如串口、并口、
网络、JTAG或者专用的通信方式;
S 在目标机上一般具有某种调试代理,这种代理能与调试器一
起配合完成对目标机上运行程序的调试。这种代理可以是某 种能支持调试的硬件,也可以是某种软件;
S 目标机可以是一种仿真机。通过在宿主机上运行目标机的仿
S 为了保证实时性能,使用效率高和速度快的汇编语言是不
可避免的。
S 尽可能提高嵌入式应用软件的可移植性方法:
S (1)尽量用高级语言开发,少用汇编语言 S (2)局域化不可移植部分 S (3)提高软件的可重用性
4.7 交叉调试
4.8 交叉调试
S 交叉调试,又叫远程调试,具有以下特点:
S 调试器和被调试的程序运行在不同的机器上。调试器运行在
3.2 任务的定义
S 任务是一个具有独立功能的无限循环的程序段的一次运行
活动,是实时内核调度的单位,包含代码、数据、堆栈、 程序执行的上下文环境,具有以下特性:
S 动态性:任务状态是不断变化的。 S 一般分为就绪态、运行态和等待态。 S 在多任务系统中,任务的状态将随着系统的需要不断进行变化。 S 并行性: S 系统中同时存在多个任务,这些任务在宏观上是同时运行的。 S 异步独立性: S 每个任务各自按相互独立的不可预知的速度运行,走走停停。
S
嵌入式集成开发环境都支持交叉编译、链接,如 WindRiver公司的TornadoⅡ以及GNU套件等。交叉编译 链接生成两种类型的可执行文件:调试用的可执行文件和 固化的可执行文件。
4.6 嵌入式软件开发要点
S 嵌入式应用软件高度依赖目标应用的软硬件环境,软件的
部分任务功能函数由汇编语言完成,具有高度的不可移植 性。
2.1 嵌入式系统组成
2.2 嵌入式系统硬件层
S 硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、
Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O 等)。
S 在一嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储
器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系 统和应用程序都可以固化在ROM中。
S (2)配置开发主机,配置串口通信软件或者Windows 下的超
级终端。串口通信软件的作用是作为调试嵌入式开发板的 信息输出的监视器和键盘输入的工具。配置网络主要是配 置NFS 网络文件系统,需要关闭防火墙,简化嵌入式网络调 试环境设置过程。Biblioteka 5.2 Linux开发过程简介