嵌入式操作系统1精品PPT课件
合集下载
嵌入式系统概述ppt
Connecting SRAM
服务特 权
共享文档下载特权
VIP用户有效期内可使用共享文档下载特权下载任意下载券标价的文档（不含付费文档和VIP专享文档），每下载一篇共享文
档消耗一个共享文档下载特权。
年VIP
月VIP
连续包月VIP
享受100次共享文档下载特权，一次 发放，全年内有效
赠每的送次VI的发P类共放型的享决特文定权档。有下效载期特为权1自个V月IP，生发效放起数每量月由发您放购一买次，赠 V不 我I送 清 的P生每 零 设效月 。 置起1自 随5每动 时次月续 取共发费 消享放， 。文一前档次往下，我载持的特续账权有号，效-自
包权
人书友圈7.三端同步
一、嵌入式系统的定义
嵌入式系统：
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，
其软硬件可配置，对功能、可靠性、成本、体积、 功耗有严格约束的一种专用系统。
专用计算机系统(非PC智能电子设备)
以应用为中心
以计算机技术为基础
软件硬件可裁剪
适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、 功耗严格要求
嵌入式系统硬件
Power Supply Oscillation Circuit
Reset Circuit
Ports
Chip Board Ciruit
Prescaler
CPU CORE
Interrupt Controler
Timer DMA
CPU
I/O Port A/D
Connectong for Debugging
前言
课程设置的必要性 嵌入式系统涉及现代生活的方方面面 应用日趣复杂 微处理器技术长足发展 嵌入式软件技术成为核心
西安电子科技大学嵌入式实时操作系统第1章PPT课件
0世纪90年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信和 信息家电等巨大需求的牵引下，嵌入式应用进一步加速发展。 面向实时信号处理算法的DSP产品向着高速、高精度、低功 耗发展。Texas推出的第三代DSP芯片TMS320C30，引导着 微控制器向32位高速智能化发展。在应用方面，掌上电脑、 手持PC机、机顶盒技术相对成熟，发展也较为迅速。特别 是掌上电脑，1997年在美国市场上不过四五个品牌，而1998 年底，各式各样的掌上电脑如雨后春笋般纷纷涌现出来。随 着人类进入网络时代，将嵌入式计算机系统应用到各类网络 中已成为嵌入式系统发展的重要方向。在发展潜力巨大的信 息家电中，人们非常关注的网络电话设备，即IP电话，就是 一个代表。
第1章 嵌入式系统导论
在早期，由于嵌入式应用范围比较狭窄，大多用于工业 控制领域，人们还可以勉强将通用计算机通过改装、加固、 定制专业软件等方法，嵌入到大型系统中去实现嵌入式应用。 但随着经济、技术的高速发展，嵌入式应用越来越广泛，已 经深入到我们生活中的方方面面，小到彩电、空调、洗衣机、 手机，大到飞机、导弹、汽车等，嵌入式应用对计算机的功 能、体积、功耗、价格、重量、可靠性等方面的要求也越来 越苛刻，通过改造通用计算机的传统方法已远远不能胜任。 因此，嵌入式计算机不得不脱离通用计算机系统，走上独立 发展的道路。这就形成了现代计算机两大分支并行发展的时 期。
第1章 嵌入式系统导论
早在1614年，苏格兰人John Napier就发表论文公布他发 明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。1848年， 英国数学家George Boole创立二进制代数学，为现代二进制 计算技术的发展铺平了道路。1937年，Bell试验室的George Stibitz展示了用继电器表示二进制的装置，尽管它是个展品， 但却是世界上的第一台二进制电子计算机。1946年2月15日， 名为ENIAC的计算机在美国诞生了，这是第一台现代意义 上的数字计算机，它的诞生具有划时代的意义，表明了现代 数字计算机时代的到来。在随后的近三十年里，计算机一直 为少数精英所掌握，主要用于实验室里的数值求解。
第1章 嵌入式系统导论
在早期，由于嵌入式应用范围比较狭窄，大多用于工业 控制领域，人们还可以勉强将通用计算机通过改装、加固、 定制专业软件等方法，嵌入到大型系统中去实现嵌入式应用。 但随着经济、技术的高速发展，嵌入式应用越来越广泛，已 经深入到我们生活中的方方面面，小到彩电、空调、洗衣机、 手机，大到飞机、导弹、汽车等，嵌入式应用对计算机的功 能、体积、功耗、价格、重量、可靠性等方面的要求也越来 越苛刻，通过改造通用计算机的传统方法已远远不能胜任。 因此，嵌入式计算机不得不脱离通用计算机系统，走上独立 发展的道路。这就形成了现代计算机两大分支并行发展的时 期。
第1章 嵌入式系统导论
早在1614年，苏格兰人John Napier就发表论文公布他发 明了一种可以进行四则运算和方根运算的精巧装置。1848年， 英国数学家George Boole创立二进制代数学，为现代二进制 计算技术的发展铺平了道路。1937年，Bell试验室的George Stibitz展示了用继电器表示二进制的装置，尽管它是个展品， 但却是世界上的第一台二进制电子计算机。1946年2月15日， 名为ENIAC的计算机在美国诞生了，这是第一台现代意义 上的数字计算机，它的诞生具有划时代的意义，表明了现代 数字计算机时代的到来。在随后的近三十年里，计算机一直 为少数精英所掌握，主要用于实验室里的数值求解。
第六节-嵌入式操作系统1PPT课件
据类型数 struct Student{
据的集合； int age;
2。占用连 char*name;
续内存空 char sex;
间；
};
使用上的特点：
1。不分类存 放，但用来描 述同一事物； 2。检索速度 快且恒定；
2021
22
操作系统中经常使用 的数据结构（链表）
struct Student{
两个元素的链表
2021
35
μC/OS-II中 的任务管理
2021
36
正在运行的任务，需要
等待一段时间或需要等
待一个事件发生再运行
时，该任务就会把CPU
任务在没有被配备
的使用权让给别的任务
任务控制块或被剥 夺了任务控制块时
。 一个正在运行的
而使任务进入任等务待一状旦态响应中
的状态叫做任务的
断申请就会中止
任务的状态及其转换 睡眠状态
运行而去执行中 断服务程序，这 时任务的状态叫
做中断服务状态
系统为任务配备 了任务控制块且 在任务就绪表中 进行了就绪登记， 这时任务的状态 叫做就绪状态。
2021
处于就绪状态的 任务如果经调度 器判断获得了 CPU的使用权， 则任务就进入运
行状态
37
void MyTask(void *pdata)
切换？ 并简单发地：说，由就同是一能用个一处个理处器理并轮器发示过换意程地图
运并行发多（个注程意序，。不或是者同说时是由！多）个
程地运序行轮多班个地程占序的用计处算理机器管理这系个统资。源。 且在占用这个资源期间，并不一
定能够把程序运行完毕。
2021
26
程序的切换（两句话）
《嵌入式操作系统(1)》课件
智能家居嵌入式系统
智能家居嵌入式系统实现了家 庭设备的智能化控制和联动， 提高家居安全和舒适度。
总结
1 嵌入式系统和操作系统的关系
嵌入式系统是操作系统的应用领域，操作系统是嵌入式系统的核心组成部分。
2 嵌入式操作系统的发展与应用
随着嵌入式技术的不断发展，嵌入式操作系统在各个行业和领域得到广泛应用。
3 未来的嵌入式系统发展方向
未来嵌入式系统将更加智能化、自动化，与人工智能、物联网等技术相结合。
嵌入式操作系统提供各种设备驱动程序， 用于控制和管理硬件设备，实现与外部 设备的通信和交互。
嵌入式操作系统开发环境
开发板简介
开发板是嵌入式系统开发中常用 的硬件平台，提供了丰富的接口 和开发工具。
嵌入式系统开发中使用的 软件
嵌入式系统开发中使用各种软件 工具，如编译器、调试器和模拟 器，用于程序设计、调试和测试。
嵌入式操作系统的核心技术
1
进程管理
嵌入式操作系统负责管理和调度进程，
内存管理
2
确保任务按时执行，并实现资源共享和 保护。
嵌入式操作系统需要有效管理有限的内
存资源，进行内存分配和回收，防止内
存泄漏和碎片问题。
3
文件系统
嵌入式操作系统提供文件管理功能，支
持文件的创建、读取、写入和删除，用
驱动程序
4
于存储和访问应用数据。
嵌入式系统的操作系 统
嵌入式系统使用特定的操作系 统，如实时操作系统（RTOS）、 命名操作系统（NOS）和嵌入式 Linux操作系统。
嵌入式操作系统的特 点
嵌入式操作系统需要满足实时 性、可靠性、低资源占用和快 速启动等要求，常用于对时间 要求严格的应用。
嵌入式系统教学：嵌入式系统及应用PPT课件
仿真器
用于模拟嵌入式系统的运行环境，便 于开发者在真实硬件之前进行调试和 测试。
调试器
用于在嵌入式系统运行过程中进行实 时调试，帮助开发者定位和解决问题。
交叉编译器
将应用程序代码编译为目标硬件平台 上的可执行文件，实现跨平台开发。
03 嵌入式系统的应用
智能家居
智能家居是嵌入式系统的重要应用领域之一，通过嵌入式系 统可以实现家庭设备的智能化控制和管理，提高生活便利性 和舒适度。
、医学影像设备等。
汽车电子
嵌入式系统用于汽车电 子控制系统，如发动机
控制、车身控制等。
嵌入式系统的发展历程
01
02
03
起源
嵌入式系统的概念起源于 20世纪70年代，主要用于 工业控制领域。
发展
随着微处理器技术的发展， 嵌入式系统逐渐普及，应 用领域不断扩大。
趋势
未来嵌入式系统将朝着智 能化、网络化、低功耗等 方向发展。
RTOS技术具有可移植性和可裁 剪性，可以根据实际需求进行 定制化开发，提高系统的可靠 性和性能。
06 嵌入式系统发展趋势与挑 战
物联网时代的嵌入式系统
嵌入式系统在物联网中的应用
嵌入式系统作为物联网的重要组成部分，广泛应用于智能家居、智能交通、智能制造等领域，实现设备间的互联 互通和智能化控制。
提高实际操作能力。
项目实践
组织学生进行嵌入式系统的项目 实践，将理论知识应用于实际项 目中，提高学生的综合应用能力。
注重培养学生的实际动手能力
提供实验设备和实验环境
学校应提供先进的实验设备和实验环境，满足学生进行实验和实 践的需求。
加强实验课程建设
增加实验课程的比重，设计更多具有挑战性和实用性的实验项目， 引导学生主动实践。
嵌入式操作系统ppt课件
可编辑ppt
5
ARM－Advanced RISC Machines
ARM（Advanced RISC Machines），既可以认 为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微 处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。
ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开
发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接
2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令 集，能很好的兼容8位/16位器件；
3、大量使用寄存器，指令执行速度更快；
4、大多数数据操作都在寄存器中完成；
5、寻址方式灵活简单，执行效率高；
6、指令长度固定；
可编辑ppt
7
ARM微处理器系列
ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它 厂商基于ARM体系结构的处理器，除了具有ARM 体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微 处理器都有各自的特点和应用领域。
M取至Multiplier，表示具备32bit硬件乘法器。
I取至ICE，表示支持Embedded-ICE接口，可 进行在线仿真。
可编辑ppt
10
ARM微处理器的寄存器结构
ARM处理器共有37个寄存器，被分为若 干个组（BANK），这些寄存器包括：
－ 31个通用寄存器，包括程序计数器 （PC指针），均为32位的寄存器。
－ 6个状态寄存器，用以标识CPU的工作 状态及程序的运行状态，均为32位，目 前只使用了其中的一部分。
可编辑ppt
11
ARM微处理器的工作状态
从编程的角度看，ARM微处理器的工作状态一 般有两种，并可在两种状态之间切换：
第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字 对齐的ARM指令；
第二种为Thumb状态，此时处理器执行16位的、 半字对齐的Thumb指令。
《嵌入式原理系统》课件
模块化设计原则
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算
嵌入式系统PPTPPT课件
物联网与5G技术
嵌入式系统将与云计算和边缘计算技术结 合，实现数据处理和分析能力的提升。
物联网和5G通信技术的发展为嵌入式系统 提供了更广阔的应用空间，嵌入式系统将 更加网络化、智能化。
02 嵌入式系统硬件
微控制器
微控制器是嵌入式系统的核心，它是一 种集成电路芯片，包含了计算机的基本 组成要素，如中央处理器、存储器、输
嵌入式系统PPT课件
目录
CONTENTS
• 嵌入式系统概述 • 嵌入式系统硬件 • 嵌入式系统软件 • 嵌入式系统开发流程 • 嵌入式系统应用案例 • 嵌入式系统面临的挑战与解决方案
01 嵌入式系统概述
定义与特点
定义
嵌入式系统是一种专用的计算机系统 ，主要用于控制、监视或帮助操作机 器设备。
特点
嵌入式系统在智能家居控制系统中发 挥着核心作用，通过嵌入式处理器和 相关硬件设备，实现对家庭设备的控 制和管理。
智能家居控制系统可以实现的功能包 括：远程控制、定时控制、语音控制 等，为家庭生活带来便利和舒适。
工业自动化控制系统
工业自动化控制系统是嵌入式系统的另一个重要应用领域，通过嵌入式系统技术， 可以实现生产过程的自动化和智能化。
调研市场需求
了解行业发展趋势和市场需求，为系统设计提供参考 和依据。
制定开发计划
根据需求分析结果，制定详细的开发计划，包括时间 安排、人员分工、资源需求等。
系统设计
硬件设计
根据系统需求，设计合适的硬件架构，包括 处理器、存储器、接口电路等。
软件设计
设计嵌入式系统的软件架构，包括操作系统、 中间件和应用软件等。
01
02
03
系统集成
将硬件和软件集成在一起， 形成完整的嵌入式系统。
嵌入式操作系统基础ppt
1. 无操作系统的嵌入算法阶段
♫ 以单芯片为核心的可编程控制器形式，同时具
♫
有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。 ♫ 主要用于一些专业性极强的工业控制系统中， 一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程 对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。 这一阶段系统的主要特点： ♫ 系统结构和功能都相对单一 ♫ 处理效率较低，存储容量较小 ♫ 几乎没有用户接口
嵌入式操作系统发展的四个阶段
3. 通用的嵌入式实时操作系统阶段，是以嵌入式操作系
统为核心的嵌入式系统 这一阶段系统的主要特点： 嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器 上，兼容性好； 操作系统内核精小、效率高，并且具有高度的模块 化和扩展性； 具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支 持、图形窗口以及用户界面等功能； 具有大量的应用程序接口 (API) ，开发应用程序简 单； 嵌入式应用软件丰富。
统 ♫ 结构紧凑、功能强大 ♫ 高可用(High Available)、高可靠(High Reliable )、支持 多处理器和分布式计算 ♫ 可动态加载和升级软件 ♫ 与开发工具有机的结合起来
使用嵌入式操作系统的必要性
♫ 嵌人式实时操作系统提高了系统的可靠性。
系统不崩溃，有自愈能力
♫ 提高了开发效率，缩短了开发周期。
任务分解为多个模块。每个模块的调试、修改几
乎不影响其他模块，支持多任务调试环境。 ♫ 嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务 潜力。 32位CPU是为运行多用户、多任务操作系统而设 计的，特别适于运行多任务实时系统。32位CPU 采用利于提高系统可靠性和稳定性的设计，使其 更容易做到不崩溃。
Windows CE
♫ 微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，是一个开放的、
♫ 以单芯片为核心的可编程控制器形式，同时具
♫
有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。 ♫ 主要用于一些专业性极强的工业控制系统中， 一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程 对系统进行直接控制，运行结束后清除内存。 这一阶段系统的主要特点： ♫ 系统结构和功能都相对单一 ♫ 处理效率较低，存储容量较小 ♫ 几乎没有用户接口
嵌入式操作系统发展的四个阶段
3. 通用的嵌入式实时操作系统阶段，是以嵌入式操作系
统为核心的嵌入式系统 这一阶段系统的主要特点： 嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器 上，兼容性好； 操作系统内核精小、效率高，并且具有高度的模块 化和扩展性； 具备文件和目录管理、设备支持、多任务、网络支 持、图形窗口以及用户界面等功能； 具有大量的应用程序接口 (API) ，开发应用程序简 单； 嵌入式应用软件丰富。
统 ♫ 结构紧凑、功能强大 ♫ 高可用(High Available)、高可靠(High Reliable )、支持 多处理器和分布式计算 ♫ 可动态加载和升级软件 ♫ 与开发工具有机的结合起来
使用嵌入式操作系统的必要性
♫ 嵌人式实时操作系统提高了系统的可靠性。
系统不崩溃，有自愈能力
♫ 提高了开发效率，缩短了开发周期。
任务分解为多个模块。每个模块的调试、修改几
乎不影响其他模块，支持多任务调试环境。 ♫ 嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务 潜力。 32位CPU是为运行多用户、多任务操作系统而设 计的，特别适于运行多任务实时系统。32位CPU 采用利于提高系统可靠性和稳定性的设计，使其 更容易做到不崩溃。
Windows CE
♫ 微软公司嵌入式、移动计算平台的基础，是一个开放的、
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
前后台系统 （后台循环、前台中断）
后台
前台
ISR
时间
ISR
ISR
有操作系统的情形
应用 软件层
WWW 浏览器
中间 件层
嵌入式 CORBA
MP3 播放器
嵌入式 JAVA
操作 系统层
TCP/IP 网络系统
设备 驱动层
板级 初始化
文件 系统
以太网 驱动
…
电子
邮件
嵌入式 DCOM
面向领域 的中间件
内核
嵌入式 GUI
单体结构
最常用的组织结构；
应用软件
整个系统只有一个可 执行文件，包含所有 的操作系统组件；
单体内核
文件I /O 存储管理 进程管理 I/O驱动 存储驱动 中断驱动
系统的结构就是无结
硬件
构，由一组函数组成，
相互之间可以随意地
调用。
分层结构
一个操作系统被划分 为若干个层次 （0..N），各个层次 之间的调用关系是单 向的，即某一层次上 的代码只能调用比它 低层的代码。
I/O驱动 存储驱动 中断驱动
硬件
C/OS-II的文件结构
计算机操作系统的功能
任务管理
存储管理 存储
任务表
分配表
文件管理
表 处理总器的之管理，需要一大堆 文件
目录
操作系统
网络和通信的 管理
设备表
I/O设备管理
操作系统中经常使用 的数据结构（数组）
数组
1。同一数据类型数据 的集合；
a
2。占用连续内存空间； a+1
硬实时和软实时
• 硬实时：响应时间超过规定时限将导致灾 难性后果的实时系统
• 软实时：响应时间超过规定时限，但后果 可以忍受的实时系统
• 实时性：判断标准：最差响应时间（硬实 时），平均响应时间（软实时）
按软件结构分类
单体结构（Monolithic Structure） 分层结构（Layered Structure） 微内核结构（Microkernel Model）
3。其中的所有元素名 a+2
称都相同，但每个元 a+3 素都有一个编号；
4。元素名去掉编号
（下标），得到的是 a+9
数组名，数组名是个
指针。
int a[10]
a[0] a[1] a[2] a[3]
使用上的特点：
1。分类存放； 2。检索速度快 且恒定； 3。缺点：占用 连续空间大
… …
a[9]
操作系统中经常使用 的数据结构（位图）
嵌入式操作系统C/OS-II
嵌入式系统的构成
嵌入式系统
功能层
软件层 软件层
中间层
中间层
硬件层
硬件层
应用程序
文件系统
图形用户 接口
任务管理
实时操作系统(RTOS)
BSP/HAL 硬件抽象层/板极支持包
D/A
通用接口
A/D
嵌入式 微处理器
ROM
I/O
SDRAM
人机交互接口
嵌入式计算机系统
嵌入式系统的构成－中间层（BSP)
• 事件驱动系统：
它包括前后台、实时多任务、多处理器等， 是嵌入式实时系统的主要形式。
应用程序是一个无限循环，循环中调用相应 的函数完成相应操作，这部分可以看成后台 行为（background）。中断服务程序处理 异步事件，这部分可看成前台行为 （foreground)。
后台也可以叫做任务级，前台也叫中断级。
无操作系统的情形
• 循环轮询系统：（Polling Loop）
– 程序依次检查系统的每个输入条件，一旦 条件成立就进行相应的处理。
Initialize(); while(on_1(); if(condition_2) action_2();
…… if(condition_n) acition_n(); }
这种结构要求在每个 层次上都要提供一组 API接口函数，这就 会带来额外的开销
微内核结构
操作系统内核只包 含最少的功能，如 存储管理和进程管 理；
其他的操作系统组 件以中间件的形式 存在于内核之外；
设备驱动程序完全 从内核中剥离，独 立成为一层。
中间件、应用软件
微内核
存储管理
进程管理
设备驱动程序
2。占用连 char*name;
续内存空 char sex;
间；
};
使用上的特点：
1。不分类存 放，但用来描 述同一事物； 2。检索速度 快且恒定；
操作系统中经常使用 的数据结构（链表）
struct Student{
两个元素的链表
Student*next
next
嵌入式操作系统分类
硬实时系统
嵌
实时系统
入
式
软实时系统
系
统
分时系统
嵌入式操作系统分类
嵌入式实时系统 当事件/请求发生时，相应的任务应该
在规定的时间内完成。实时性并不是简 单的“快”，而是系统的时间响应特性 或者说可预测性；
嵌入式分时系统 基于公平性原则，各个进程分享处理
器，获得大致相同的运行时间。
位图是数组的一种 特殊应用
a[10] （可以记录80个事物的状态）
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
a
a[0] 1/0
a+1 a[1]
a+2 a[2]
a+3 a[3]
… …
a+9 a[9]
操作系统中经常使用 的数据结构（结构）
1。不同数
据类型数 struct Student{
据的集合； int age;
串口 驱动
LCD 驱动
键盘 驱动
硬件
嵌入式操作系统
• 包括嵌入式内核、嵌入式TCP/IP网络 系统、嵌入式文件系统、嵌入式GUI 系统和电源管理等部分；
• 嵌入式内核是基础和核心，其他部分 要根据嵌入式系统的需要来确定。
常见的嵌入式操作系统
❖VxWorks ❖Embedded Linux ❖uC/OS-II（重点） ❖WinCE ❖PalmOS ❖Android
承硬启软的中间层： 中间层：板级支持包（Board Support Package，BSP）
也可称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）
功能： 底层硬件初始化
片级初始化 板级初始化 系统级初始化
系统初始化
硬件启动、关闭
硬件设备的配置 特点： 硬件相关性
操作系统相关性
硬件启用、停用 读、写操作的准备工作
μC/OS-II
μC/OS-II是一个源码公开、可移植、可固化、可 裁剪、占先式的实时多任务操作系统。
其绝大部分源码是用ANSI C写的，使其可以方便 的移植并支持大多数类型的处理器。
μC/OS-II通过了联邦航空局（FAA）商用航行器 认证。
自1992年问世以来，μC/OS-II已经被应用到数以 百计的产品中。μC/OS-II占用很少的系统资源，并且 在高校教学使用是不需要申请许可证。