嵌入式系统软件的开发精华版.ppt
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❖ 从以上嵌入式软件开发分类来看，嵌入 式软件开发工具可以分为 ：
与嵌入式OS相关的开发工具，用于开发基 于嵌入式OS的应用和部分的驱动程序等。
与嵌入式OS无关的开发工具，用于开发基 本的驱动程序、辅助硬件调试，系统软件 的开发等。
9
9.1.2 嵌入式软件的交叉开发环境
❖ 交叉开发环境是指用于嵌入式软件开 发的所有工具软件的集合，一般包括 文本编辑器、交叉编译器、交叉调试 器、仿真器、下器等工具。
6
嵌入式软件开发工具的分类
主要嵌入式软件开发工具产品
7
嵌入式软件开发工具的分类
❖ 嵌入式软件的开发可以分为以下几种 ：
编写简单的板级测试软件，主要是辅助硬 件的调试
开发基本的驱动程序
开发特定嵌入式操作系统的驱动程序（板 级支持包BSP）
Leabharlann Baidu
开发嵌入式系统软件，如：嵌入式操作系 统等
开发应用软件
8
嵌入式软件开发工具的分类
部的中断，因此不便调试有时间特性的程序。 3) 某些调试功能依赖于CPU硬件的支持（如硬件断点
功能） 4) ROM Monitor要占用目标机一定数量的资源，如
CPU、RAM、ROM和通信设备等资源。 5) 调试环境不同于实际目标环境。
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仿真开发方式
❖ 嵌入式应用的开发经常会遭遇缺少目标机环 境、缺乏目标机芯片等资源的问题，而开发 过程又不可能停止，因此自然就提出了根据 不同的应用需要，利用仿真器件、仿真环境 进行开发的方法。
嵌入式硬件
交叉开发环境
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嵌入式软件的交叉开发环境
❖ 宿主机（Host） ：是用于开发嵌入式系统的计算 机。一般为PC机（或者工作站），具备丰富的软 硬件资源，为嵌入式软件的开发提供全过程支持。
❖ 目标机（Target）：即所开发的嵌入式系统，是嵌 入式软件的运行环境，其硬件软件是为特定应用定 制的。
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ROM Emulator
❖ 优点 目标机可以没有ROM芯片、可以使用ROM Emulator提供的ROM空间且不需要用别的 工具来写ROM。
❖ 缺点 目标机必须能支持外部ROM存储空间，而 且由于其通常要和ROM Monitor配合使用， 因此它拥有ROM Monitor的所有缺点。
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ICE
❖ 交叉开发环境由宿主机和目标机组成， 宿主机与目标机之间在物理连接的基 础上建立起逻辑连接。
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嵌入式软件的交叉开发环境
宿主机Host
开发平台
开发环境 ·设计 ·编辑、编译、连接 ·调试、测试
宿主机OS：Windows等
PC机、工作站等
目标机Target
运行平台 调 嵌入式软件 试 ·应用软件 代 ·嵌入式OS 理 ·初始化、驱动
（4）使用调试器进行调试，发出各种调试命令，监控 器解释并执行这些命令，通过目标机上的各种异常来 获取对目标机的控制，将命令执行结果回传给调试器；
（5）如果程序有问题，在调试器的帮助下定位错误； 修改之后再重新编译链接并下载程序，开始新的调试， 如此反复直至程序正确运行为止。
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ROM Monitor
硬件仿真开发
ROM Emulator
ICE
OCD
❖ 软件仿真开发
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ROM Emulator
❖ ROM Emulator是一种用于替代目标 机上的ROM芯片的设备，即ROM仿真 器。
❖ 利用这种设备，目标机可以没有ROM 芯片，但目标机的CPU可以读取ROM Emulator设备上ROM芯片的内容： ROM Emulator设备上的ROM芯片的 地址可以实时地映射到目标机的ROM 地址空间，从而仿真（Emulation） 目标机的ROM。
优点
1) 提高调试程序的效率 ，缩短开发周期，降 低成本
2) 简单、方便 3) 可扩展性强，可支持许多高级调试功能 4) 成本低廉，不需专门的调试硬件支持 5) 几乎所有的交叉调试器都支持这种方式
14
ROM Monitor
缺点
1) Debug Monitor需要用Crash and Burn方法开发。 2) 当ROM Monitor占用CPU时，应用程序不响应外
❖ ICE（In-Circuit Emulator）是一种用 于替代目标机上CPU的设备，即在线 仿真器。
❖ 它比一般的CPU有更多的引出线，能 够将内部的信号输出到被控制的目标 机。ICE上的Memory也可以被映射到 用户的程序空间，这样即使目标机不 存在的情形下也可以进行代码的调试。
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❖ 连接ICE和目标机时，一般是将目标机的CPU取下，而 将ICE的CPU引出线接到目标机的CPU插槽。
第九章 嵌入式系统软件的开发
1
主要内容
❖ 嵌入式软件开发工具 ❖ 嵌入式系统开发模式 ❖ 实时软件分析设计方法
2
9.1 嵌入式软件开发工具
❖ 嵌入式软件开发工具的分类 ❖ 嵌入式软件的交叉开发环境 ❖ 嵌入式软件实现阶段的开发过程 ❖ 嵌入式软件开发工具的发展趋势
3
嵌入式软件开发工具
❖ 嵌入式软件开发工具的集成度和可用 性将直接关系到嵌入式系统的开发效 率。
4
9.1.1 嵌入式软件开发工具的分类
嵌入式软件开发阶段
5
嵌入式软件开发工具的分类
❖ 根据不同的阶段，嵌入式软件开发工 具可以分为：
需求分析工具（Requirement Analysis Tools）
软件设计工具(Software Design Tools) 编码、调试工具(Coding Tools) 测试工具(Testing Tools) 配置管理工具、维护工具等
❖ 在开发过程中，目标机端需接收和执行宿主机发出 的各种命令如设置断点、读内存、写内存等，将结 果返回给宿主机，配合宿主机各方面的工作。
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ROM Monitor
❖ 调试过程
（1）启动目标机，监控器掌握对目标机的控制，等待和 调试器建立连接；
（2）启动调试器，并和监控器建立起通信连接；
（3）使用调试器将应用程序下载到目标机上的RAM空 间中；
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ROM Emulator
❖ ROM Emulator的调试方式是一种不 完全的调试方式：ROM Emulator设 备只是为目标机提供ROM芯片和在 Target和Host间建立一条高速的通信 通道，因此它经常和前面两种调试方 式结合起来形成一种完备的调试方式。 ROM Emulator的典型应用就是和 ROM Monitor的调试方式相结合。
与嵌入式OS相关的开发工具，用于开发基 于嵌入式OS的应用和部分的驱动程序等。
与嵌入式OS无关的开发工具，用于开发基 本的驱动程序、辅助硬件调试，系统软件 的开发等。
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9.1.2 嵌入式软件的交叉开发环境
❖ 交叉开发环境是指用于嵌入式软件开 发的所有工具软件的集合，一般包括 文本编辑器、交叉编译器、交叉调试 器、仿真器、下器等工具。
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嵌入式软件开发工具的分类
主要嵌入式软件开发工具产品
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嵌入式软件开发工具的分类
❖ 嵌入式软件的开发可以分为以下几种 ：
编写简单的板级测试软件，主要是辅助硬 件的调试
开发基本的驱动程序
开发特定嵌入式操作系统的驱动程序（板 级支持包BSP）
Leabharlann Baidu
开发嵌入式系统软件，如：嵌入式操作系 统等
开发应用软件
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嵌入式软件开发工具的分类
部的中断，因此不便调试有时间特性的程序。 3) 某些调试功能依赖于CPU硬件的支持（如硬件断点
功能） 4) ROM Monitor要占用目标机一定数量的资源，如
CPU、RAM、ROM和通信设备等资源。 5) 调试环境不同于实际目标环境。
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仿真开发方式
❖ 嵌入式应用的开发经常会遭遇缺少目标机环 境、缺乏目标机芯片等资源的问题，而开发 过程又不可能停止，因此自然就提出了根据 不同的应用需要，利用仿真器件、仿真环境 进行开发的方法。
嵌入式硬件
交叉开发环境
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嵌入式软件的交叉开发环境
❖ 宿主机（Host） ：是用于开发嵌入式系统的计算 机。一般为PC机（或者工作站），具备丰富的软 硬件资源，为嵌入式软件的开发提供全过程支持。
❖ 目标机（Target）：即所开发的嵌入式系统，是嵌 入式软件的运行环境，其硬件软件是为特定应用定 制的。
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ROM Emulator
❖ 优点 目标机可以没有ROM芯片、可以使用ROM Emulator提供的ROM空间且不需要用别的 工具来写ROM。
❖ 缺点 目标机必须能支持外部ROM存储空间，而 且由于其通常要和ROM Monitor配合使用， 因此它拥有ROM Monitor的所有缺点。
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ICE
❖ 交叉开发环境由宿主机和目标机组成， 宿主机与目标机之间在物理连接的基 础上建立起逻辑连接。
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嵌入式软件的交叉开发环境
宿主机Host
开发平台
开发环境 ·设计 ·编辑、编译、连接 ·调试、测试
宿主机OS：Windows等
PC机、工作站等
目标机Target
运行平台 调 嵌入式软件 试 ·应用软件 代 ·嵌入式OS 理 ·初始化、驱动
（4）使用调试器进行调试，发出各种调试命令，监控 器解释并执行这些命令，通过目标机上的各种异常来 获取对目标机的控制，将命令执行结果回传给调试器；
（5）如果程序有问题，在调试器的帮助下定位错误； 修改之后再重新编译链接并下载程序，开始新的调试， 如此反复直至程序正确运行为止。
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ROM Monitor
硬件仿真开发
ROM Emulator
ICE
OCD
❖ 软件仿真开发
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ROM Emulator
❖ ROM Emulator是一种用于替代目标 机上的ROM芯片的设备，即ROM仿真 器。
❖ 利用这种设备，目标机可以没有ROM 芯片，但目标机的CPU可以读取ROM Emulator设备上ROM芯片的内容： ROM Emulator设备上的ROM芯片的 地址可以实时地映射到目标机的ROM 地址空间，从而仿真（Emulation） 目标机的ROM。
优点
1) 提高调试程序的效率 ，缩短开发周期，降 低成本
2) 简单、方便 3) 可扩展性强，可支持许多高级调试功能 4) 成本低廉，不需专门的调试硬件支持 5) 几乎所有的交叉调试器都支持这种方式
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ROM Monitor
缺点
1) Debug Monitor需要用Crash and Burn方法开发。 2) 当ROM Monitor占用CPU时，应用程序不响应外
❖ ICE（In-Circuit Emulator）是一种用 于替代目标机上CPU的设备，即在线 仿真器。
❖ 它比一般的CPU有更多的引出线，能 够将内部的信号输出到被控制的目标 机。ICE上的Memory也可以被映射到 用户的程序空间，这样即使目标机不 存在的情形下也可以进行代码的调试。
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❖ 连接ICE和目标机时，一般是将目标机的CPU取下，而 将ICE的CPU引出线接到目标机的CPU插槽。
第九章 嵌入式系统软件的开发
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主要内容
❖ 嵌入式软件开发工具 ❖ 嵌入式系统开发模式 ❖ 实时软件分析设计方法
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9.1 嵌入式软件开发工具
❖ 嵌入式软件开发工具的分类 ❖ 嵌入式软件的交叉开发环境 ❖ 嵌入式软件实现阶段的开发过程 ❖ 嵌入式软件开发工具的发展趋势
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嵌入式软件开发工具
❖ 嵌入式软件开发工具的集成度和可用 性将直接关系到嵌入式系统的开发效 率。
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9.1.1 嵌入式软件开发工具的分类
嵌入式软件开发阶段
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嵌入式软件开发工具的分类
❖ 根据不同的阶段，嵌入式软件开发工 具可以分为：
需求分析工具（Requirement Analysis Tools）
软件设计工具(Software Design Tools) 编码、调试工具(Coding Tools) 测试工具(Testing Tools) 配置管理工具、维护工具等
❖ 在开发过程中，目标机端需接收和执行宿主机发出 的各种命令如设置断点、读内存、写内存等，将结 果返回给宿主机，配合宿主机各方面的工作。
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ROM Monitor
❖ 调试过程
（1）启动目标机，监控器掌握对目标机的控制，等待和 调试器建立连接；
（2）启动调试器，并和监控器建立起通信连接；
（3）使用调试器将应用程序下载到目标机上的RAM空 间中；
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ROM Emulator
❖ ROM Emulator的调试方式是一种不 完全的调试方式：ROM Emulator设 备只是为目标机提供ROM芯片和在 Target和Host间建立一条高速的通信 通道，因此它经常和前面两种调试方 式结合起来形成一种完备的调试方式。 ROM Emulator的典型应用就是和 ROM Monitor的调试方式相结合。