天祥ARM9视频TX2440A全部课件(第一部分,共四个部分)

嵌入式软件组成
应用层：特定的应用程序 文件系统/图形用户应用程序接口 OS层： 实时操作系统 驱动层：设备驱动程序、HAL、BSP
嵌入式开发分类
硬件开发： 电路设计 驱动开发 系统开发： Linux开发 WINCE开发 软件开发： 应用程序 图形界面
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第一部分 嵌入式系统开发流程概述
Linux内核 Linux内核
• Linux内核分类: 稳定的和处于开发中的. • Linux通过一个简单的命名机制来区分稳定 的和处于开发中的内核: 主版本号.从版本号.修订版本号, 如2.6.10 • 若从版本号是偶数,此内核就是稳定版本,若 从版本号是奇数,此内核就是开发版本.
Linux桌面环境 Linux桌面环境
• KDE是运行于UNIX及Linux、FreeBSD等类 Unix操作系统上面的自由图形工作环境,整 个系统都是用QT程序库开发完成 • GNOME即GNU网络对象模型环境 (The GNU Network Object Model Environment)，GNU 计划的一个重要组成部分。GNOME是GNU计划 的默认桌面。GNOME采用GTK图形库开发完成
嵌入式处理器
外围硬件设备
外围设备是指在一个嵌入式系统当中， 嵌入式处理器以外的完成存储、通信、调试 、显示等辅助功能的其它部件，根据外围设 备的功能可分为以下3类： 存储器：SRAM、DRAM、NAND FLASH、 NOR FLASH等 接口：并口、RS232串口、SPI串行接 口、USB通用串行总线、以太网接口等 人机接口：LCD、触摸屏、键盘等
Linux简介 Linux简介
Linux的具有如下特点: • 符合POSIX标准 • 多用户、多任务 • 丰富的网络功能 • 良好的可移植性 • 支持数十种文件系统格式 • 开源、免费
Linux发行版 Linux发行版
Linux发行版
• • • • • • • Red Hat Linux Fedora CentOS SuSE Debian Ubuntu 红旗Linux
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第一部分 嵌入式系统开发流程概述
第一讲 嵌入式基础知识
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嵌入式系统的定义
嵌入式系统的定义： 以应用为中心，以计算机技术为基础 ，且软硬件可裁减，适应应用系统对功能 、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求 的专用计算机系统
Linux发展历程 Linux发展历程
Linux在桌面领域的应用
Vmare简介 Vmare简介
• VMWare是一个“虚拟机”软件.它使用户可 以在一台机器上同时运行多个操作系统. • 多个操作系统在主系统的平台上,可像 Windows应用程序那样切换.而且每个操作系 统都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真 实硬盘的数据.
1. 核心板资源介绍 2. 底板资源介绍 3. 外围模块介绍
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第二部分 开发板功能演示
第四讲
TX2440A开发板功能演示 TX2440A开发板功能演示
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第四讲
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Linux内核 Linux内核
• 用户界面是操作系统的外在表象,内核 才是操作系统的内在核心,系统的其它部 分必须依靠内核提供的服务. • 通常内核由中断服务程序, 进程调度程 序,内存管理程序和网络、进程间通信等 系统服务程序共同组成.
Linux内核 Linux内核
• 内核独立于普通应用程序,它一般处于 系统态,拥有受保护的内存空间和访问硬 件的所有权限. • 应用程序在用户空间执行,它们只能看 到允许它们使用的部分系统资源,并且不 能使用某些特定的系统功能,不能直接访 问硬件.
嵌入式系统的特点
与PC机在硬件开发平台上对比 PC机在硬件开发平台上对比
设备名称 CPU 内存 存储设备 输入设备 输出设备 其它设备
嵌入式系统 PC 嵌入式处理器（ARM， 嵌入式处理器（ARM， CPU（Intel、AMD等 CPU#43;） MIPS,Score+） ） SDRAM芯片 SDRAM或DDR内存条 SDRAM芯片 SDRAM或DDR内存条 Flash芯片 Flash芯片 硬盘 触摸屏， 鼠标、键盘、 触摸屏，按键 鼠标、键盘、麦克等 LCD 显示器 音频芯片、USB芯片 芯片、 音频芯片、USB芯片、网 主板集成或外接卡 卡芯片等
1. 整板测试 2. 终端下硬件测试 3. 应用程序演示 4. QT图形界面演示 图形界面演示
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第三部分 嵌入式平台搭建
第五讲 Linux操作系统的安装 Linux操作系统的安装
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Linux简介 Linux简介
嵌入式系统的组成
嵌入式系统的组成
硬件部分： 嵌入式微处理器 外围硬件设备 软件部分： 嵌入式操作系统 特定的应用程序
嵌入式处理器
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件 ，与通用处理器的最大差异在于其大多工作在 为特定用户群设计 特定用户群设计的系统中。 特定用户群设计 嵌入式处理器通常把通用计算机中许多 由板块完成的任务集成在芯片内部 集成在芯片内部，从而有利 集成在芯片内部 于嵌入式系统趋于小型化，并具有高效率、高 可靠性等特征。 目前，市面上有1000多种嵌入式处理器 芯片，包括ARM系列、MIPS系列、PowerPC 系列等等。
Linux安装 Linux安装
• 安装VMware6.5 • 安装RedHat9.0操作系统 • 安装VMware Tools
必备的基础
计算机操作能力 操作系统原理 单片机基础 C语言基础 独立解决问题的能力
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第二部分 开发板功能演示
第三讲
TX2440A开发板外围硬件介绍 TX2440A开发板外围硬件介绍
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第三讲
TX2440A开发板外围硬件介绍 TX2440A开发板外围硬件介绍
开发环境 协议栈
嵌入式系统的特点
系统内核小 嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相 对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多 专用性强 嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结 合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植 系统精简 嵌入式系统一般不要求其功能设计及实现上过于复杂， 这样一方面利于控制系统成本，同时也利于系统安全 实时性操作系统 这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固化存储， 以提高速度，软件代码要求高质量和高可靠性、实时性 专用的开发工具和开发环境
嵌入式系统的特点
与PC机在软件开发平台上对比 PC机在软件开发平台上对比
名称 引导代码 嵌入式系统 Bootloader引导， Bootloader引导，针对不同 引导 电路进行移植 PC 主板的BIOS引导， 主板的BIOS引导，无须改动 BIOS引导
操作系统 驱动程序
Linux、WinCE、VxWorks等 Windows、Linux等 Linux、WinCE、VxWorks等， Windows、Linux等，无需移植 需要移植 每个设备驱动针对电路板进 行开发或移植， 行开发或移植，一般不能直 接下载使用 交叉编译 需要移植 操作系统含有大多数驱动程序, 操作系统含有大多数驱动程序, 或下载直接使用 本机编译 操作系统或第三方提供
第二讲 如何学习嵌入式
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第二讲 如何学习嵌入式
1.嵌入式系统开发流程 1.嵌入式系统开发流程 2.视频内容介绍 2.视频内容介绍 3.学习嵌入式的方法 3.学习嵌入式的方法
嵌入式系统开发流程
裸机开发： 裸机开发： 对于功能简单仅包括应用程序的嵌入 式系统一般不使用操作系统，仅有应用程 序和设备驱动程序 带操作系统的开发： 带操作系统的开发 当设计较复杂的程序时，可能就需要 一个操作系统（OS）来管理控制内存、多 任务、周边资源等，现代高性能嵌入式系 统应用越来越广泛，操作系统使用成为必 然发展趋势
嵌入式系统的定义
广义的嵌入式系统 凡是带有微处理器的专用系统都可以 称为嵌入式系统。如单片机系统和带OS的ARM 系统。 各类单片机系统，在完成较为单一的专 业功能时具有简洁高效的特点。但是由于他 们没有操作系统，所以管理硬件和软件的能 力有限，在实现复杂的多任务功能时往往困 难重重，甚至无法实现。
嵌入式系统的定义
狭义的嵌入式系统 是指那些使用嵌入式微处理器构成的独 立系统，具有操作系统,完成特定功能，用于 特定场合
嵌入式系统的定义
嵌入式系统的应用远远超过了各种通用计算机 一台通用计算机的外部设备中就包含了5-10个 嵌入式微处理器：
键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、 Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机 、USB集线器等均是由嵌入式处理器控制的
作者:Linus Torvalds (芬兰) 1991年9月,发布Linux0.01版本. 官方网址: 吉详物:
Linux简介 Linux简介
Linus Torvalds Linux的创始人
Richard Stallman自由软件运动 的精神领袖、GNU计划以及自由软 件基金会的创立者
嵌入式系统开发流程
带操作系统的开发 ： 硬件开发 启动加载程序 操作系统内核 根文件系统 设备驱动 应用程序
嵌入式系统开发流程
通常基于linux系统的嵌入式开发步骤如下： 通常基于linux系统的嵌入式开发步骤如下： linux系统的嵌入式开发步骤如下 开发目标硬件系统： 如选择微处理器、Flash及其它外设等 建立交叉开发环境： 安装交叉编译工具链、安装开发调试工具 开发Bootloader：移植uboot，vivi 移植linux内核：如linux2.6.31内核 开发根文件系统：CRAMFS，YAFFS 开发相关硬件的驱动程序：led,adc等驱动 开发上层的应用程序：如QT GUI开发
在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、 汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类 产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域
嵌入式系统的应用
军事国防 工业 消费电子
军事电子
信息家电 智能玩具
工控设备 智能仪表 汽车电子 网络设备 网络 电子商务 嵌入式应用
通信设备 移动存贮
嵌入式系统的组成
总体上嵌入式系统可以划分成硬件和软 件两部分 硬件一般由高性能的微处理器和外围的 接口电路组成 软件一般由实时操作系统和其上运行的 应用软件构成
嵌入式操作系统
3. VxWorks VxWorks是美国WindRiver公司专门为实时嵌入式系 统设计开发的操作系统软件。VxWorks拥有良好的持续发 展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在实时 嵌入式操作系统领域占据一席之地，但其昂贵的价格让不 少厂商望而却步 4. µC/OS µC/OS是一个典型的实时操作系统。它是研究和学 习实时操作系统的重要选择。 特点：源码公开、代码结构清晰、可移植性好、可 裁减、可固化、内核属于抢占式，最多可以管理60个任务 。
嵌入式操作系统
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嵌入式Linux 1. 嵌入式Linux Linux本身所具备的源码开放、内核可裁减 等种种特性使其成为一种重要的嵌入式操作 系统 随着嵌入式Linux技术的成熟，定制更加方 便，同时支持更多的平台 2. WinCE WinCE的缺点是体积庞大，价格昂贵，不完 全开放源码。因此随着嵌入式操作系统领域 日益激烈的竞争，微软不得不应付来自Linux 等免费系统的冲击
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用户的其它应用程序都建立在OS之上 用户的其它应用程序都建立在OS之上 OS OS将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装 起来，留给用户一个标准的API，并根据各个任务的 优先级，合理地在不同任务之间分配CPU时间 主要功能： 主要功能： 处理器管理 存储器管理 设备管理 文件管理 用户接口管理