嵌入式系统软件教程(4)
arm嵌入式系统基础教程课后答案.doc
arm 嵌入式系统基础教程课后答案【篇一：arm 嵌入式系统基础教程习题答案周立功】/p> 1 、举出3 个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：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、功耗严格要求的专用计算机系统。
3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(embedded microprocessor unit, empu)嵌入式微控制器(microcontroller unit, mcu)嵌入式dsp 处理器(embedded digital signal processor, edsp)嵌入式片上系统(system on chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位cpu 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目 4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
嵌入式系统的Arduino
嵌入式系统的ArduinoArduino是一款开源的电子原型平台，旨在为工程师、艺术家、设计师和爱好者提供一个简单易用的工具。
Arduino平台包括硬件和软件，可以用来创建基于嵌入式系统的交互式项目。
一、Arduino板Arduino板是Arduino平台的核心硬件，它是一个小型的电子计算机，具有数字输入输出、模拟输入输出、通信接口等功能。
它支持多种传感器和执行器，并可以与其他设备通信，如计算机、蓝牙模块、GPS模块等。
Arduino板通常包括一个主控芯片，例如ATMega328p或ATMega2560等。
这些主控芯片具有多个引脚，可以用来连接其他组件。
Arduino板还包括一些基本组件，例如电阻、电容、晶体管等。
这些组件可以用于构建电路，或者与其他组件配合使用。
Arduino平台的优点之一是其低成本。
Arduino板可以在大多数电子零售商处购买，价格通常在20美元以下。
这使得Arduino成为一款受欢迎的嵌入式系统平台，可以在许多学校和机构中使用。
二、Arduino软件除了Arduino板之外，Arduino平台还包括一个软件平台，可用于编写Arduino程序。
Arduino软件包括一个集成开发环境（IDE），它提供了一个代码编辑器、编译器和上传工具，可以将程序上传到Arduino板上。
Arduino IDE使用基于C语言的Arduino编程语言，该语言已经被大量简化和修改，以便使其更易于理解和使用。
该语言有许多常用函数和库，例如DigitalWrite()、Delay()、Serial.print()等。
这些函数和库可以与Arduino板上的组件配合使用，从而创建各种不同的项目。
Arduino软件平台还包括一个在线社区，其中包括数以千计的Arduino用户和创作者。
这个社区被广泛用于讨论问题、分享代码和提供教程。
由于Arduino的开源性，用户可以自由使用和修改社区内的项目，也可以将自己的项目分享给其他人。
《嵌入式系统应用》课程标准
《嵌入式系统应用》课程标准一、课程概要二、课程定位本课程是电子信息工程技术专业的一门核心必修课，是培养学生专业技能的重要组成部分。
在人才培养方案中，本课程支撑学生熟悉嵌入式系统开发的基本理论和工作原理，基本掌握嵌入式应用系统的设计方法，具有初步的嵌入式产品的维护、设计和开发能力，能够利用 Keil—MDK—ARM软件进行嵌入式微控制器的仿真和调试。
三、教学目标（一）知识目标1.了解嵌入式系统相关知识；2.掌握嵌入式C语言的编程特点；3.了解STM32标准外设库编程的特点；4.掌握STM32微控制器GPIO、定时器、PWM输出、中断、串口、AD转换器、DMA控制器等外设的编程方法；5.掌握STM32微控制器驱动彩色LCD显示、WIFI模块以及与物联网云平台的连通方法。
6.通过以上学习初步掌握嵌入式应用系统的设计思路和设计方法。
（二）能力目标1.能设计嵌入式应用系统控制程序；2.能进行嵌入式系统的程序调试；3.具有初步的嵌入式电子产品设计能力；4.具有较强的思考、分析和解决问题的能力；（三）素质目标1.培养学生严谨、细致、规范的职业素质；2.培养学生团队协作、表达沟通能力；3.培养学生跟踪新技术、创新设计能力；4.培养技术标准意识、操作规范意识、服务质量意识等。
四、课程设计本课程以培养目标为起点，选取“帆板角度测量与控制装置”作为整个课程的项目载体，将课程内容分解成10个能力模块，每一个模块对应一个具体的实训项目，每一个实训项目分解成若干个知识技能点，形成了以模块化实训项目为骨架、以技能知识点为内容的实践导向结构化课程内容体系。
在教学设计方面，以项目为驱动，突出实践性、知识性、职业性，体现“教、学、做合一”的设计理念。
实训项目导向的结构化课程内容设计如图1所示。
图1 实践导向的结构化课程内容设计五、教学内容安排六、教学实施（一）教学团队本课程负责人由具备较高专业技术水平、教学经验丰富、教学特色鲜明、具有副高以上专业技术职务的教师担任，并建立职称、学历、年龄等结构合理的专兼结合的“双师型”教学团队，每40人的标准班配备1名任课教师。
嵌入式系统课程教学大纲
课程编号：“嵌入式系统设计”课程教学大纲Embeded System Design Course Outline50学时 3学分一、课程的性质、目的及任务嵌入式系统设计是计算机科学与技术专业的一门专业基础课程。
随着后PC时代的到来，以高速度、高可靠、低功耗为特征的嵌入式系统的应用日益广泛和深入，嵌入式系统设计在计算机科学与技术专业课程体系中的地位愈发重要。
通过本课程的学习，掌握嵌入式系统的组成和基本原理、ARM体系结构特点、嵌入式系统设计的一般原理及方法、以及嵌入式操作系统的基本原理及应用等。
二、适用专业——计算机科学与技术三、先修课程——计算机组成原理、微型计算机技术、汇编语言、C语言程序设计四、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应能达到下列要求：1.掌握嵌入式系统的概念、体系结构、系统组成及设计方法；2.掌握ARM7的微处理器结构和指令系统以及嵌入式系统的分析与设计方法，了解嵌入式操作系统和嵌入式网络技术；3.掌握以S3C44B0系列嵌入式微处理器的硬件资源、指令系统，并以它为核心，能够进行实际系统的设计与分析；4.通过实例学习，重点掌握嵌入式系统的应用开发。
五、课程的教学内容(一)课堂讲授的教学内容0．绪论嵌入式系统开发基础（基本概念、组成结构、硬件组成、操作系统、应用软件开发、嵌入式系统开发流程）1．ARM体系结构及汇编指令集ARM技术概述；ARM处理模式和状态、ARM存储器组织、ARM异常中断；ARM寻址方式；ARM指令集、Thumb 指令集、ARM汇编程序规范、ARM汇编程序特点2．基于ARM的嵌入式系统程序设计基础ARM汇编语言程序设计、嵌入式C语言程序设计及技巧、C语言与汇编语言混合编程、基于ARM的软件开发环境3．基于ARM核微处理器S3C44B0X的扩展接口技术S3C44B0X微处理器及其硬件开发平台、基于S3C44B0X的嵌入式系统体系结构；存储器扩展接口、UART异步串行接口、USB设备接口、通用I/O口应用、A/D和D/A接口应用。
《嵌入式系统开发与应用》教学教案
《嵌入式系统开发与应用》教学教案一、教学目标1. 了解嵌入式系统的概念、特点和应用领域。
2. 掌握嵌入式系统的基本组成和开发流程。
3. 学习嵌入式操作系统的基本原理和常用操作系统。
4. 掌握嵌入式系统编程方法和常用编程工具。
5. 培养学生的嵌入式系统设计和开发能力。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的特点1.3 嵌入式系统的应用领域2. 嵌入式系统的基本组成2.1 硬件平台2.2 软件系统2.3 中间件和驱动程序3. 嵌入式系统开发流程3.1 需求分析3.2 硬件选型和系统设计3.3 软件开发3.4 系统集成与测试3.5 产品发布与维护4. 嵌入式操作系统原理4.1 嵌入式操作系统的概念4.2 嵌入式操作系统的分类4.3 嵌入式操作系统的特点4.4 常用嵌入式操作系统介绍5. 嵌入式系统编程方法5.1 嵌入式编程语言5.2 嵌入式系统编程工具5.3 嵌入式系统编程规范5.4 嵌入式系统编程实例三、教学方法1. 讲授法：讲解嵌入式系统的基本概念、原理和开发流程。
2. 案例分析法：分析实际项目中的嵌入式系统设计和开发案例。
3. 实验法：动手实践，掌握嵌入式系统编程方法和工具。
4. 小组讨论法：分组讨论，培养团队合作能力。
四、教学资源1. 教材：《嵌入式系统开发与应用》2. 课件：教学PPT3. 实验设备：嵌入式开发板、编程器、仿真器等4. 在线资源：相关论文、博客、教程、论坛等五、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和讨论情况。
2. 作业完成情况：评估学生作业的质量和完成速度。
3. 实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和解决问题的能力。
4. 期末考试：测试学生对嵌入式系统开发与应用知识的掌握程度。
六、教学内容6. 嵌入式系统硬件平台6.1 微控制器(MCU)6.2 应用处理器(AP)6.3 系统级芯片(SoC)6.4 硬件选型的考虑因素7. 嵌入式系统软件系统7.1 固件编程7.2 嵌入式操作系统7.3 中间件与驱动程序开发7.4 软件开发工具与环境8. 嵌入式系统中间件与驱动程序8.1 中间件的概念与作用8.2 常用中间件介绍8.3 驱动程序的概念与开发8.4 设备驱动程序的框架9. 嵌入式系统项目开发流程9.1 需求分析与规格说明书编写9.2 硬件设计与选型9.3 软件设计与开发9.4 系统集成与测试9.5 项目管理与迭代10. 嵌入式系统案例分析与实践10.1 案例选择与分析10.2 系统设计与开发过程10.3 项目实施与调试10.4 项目报告与评审七、教学方法1. 案例分析法：通过分析具体的嵌入式系统项目案例，使学生了解项目开发的实际过程。
嵌入式系统课程设计 教学大纲
嵌入式系统课程设计一、课程说明课程编号：090374Z11课程名称：嵌入式系统/ Embedded Systems课程类别：专业教育课程学时/学分：48/3先修课程：计算机与程序设计语言基础、微机原理与接口技术、模拟电子技术、数字电子技术、单片机原理与技术、计算机操作系统。
适用专业：电子信息工程教材、教学参考书：1.张大波等。
嵌入式系统原理设计与应用（第三版），清华大学出版社，2012年。
2.田泽。
嵌入式系统开发与应用教程，北京航空航天大学出版社，2011年。
3.张晨曦等。
嵌入式系统教程，清华大学出版社，2013年。
4.徐成等。
嵌入式系统导论。
中国铁道出版社，2010年。
二、课程设置的目的意义20世纪70年代，嵌入式系统走出实验室，80年代末，进入中国。
之后，开始了电子化和计算机技术结合的进程。
嵌入式技术作为IT产业新崛起的一个分支，正在全球范围内迅猛发展。
国内嵌入式智能平台市场近几年也呈快速增长趋势。
嵌入式技术已在当前得到广泛应用，而嵌入式系统设计是一门综合性的课程，涉及电子、计算机、自动控制等诸多专业知识，综合性强，可包括微机原理、单片机设计、操作系统等课程内容。
嵌入式系统是软件、硬件设计的完美结合。
通过嵌入式系统课程学习，可提升嵌入式系统设计的专业知识和实际设计能力。
本课程从学习嵌入式系统的基本概念出发，深入学习嵌入式系统软硬件技术基础、嵌入式系统软硬件组成、工作原理和设计方法，了解嵌入式系统最新设计理念，学习单片机、ARM、FPGA、DSP的概念和工作原理。
让学生在课程结束之后能够完整掌握嵌入式系统的基本概念，并初步具备独立开发嵌入式系统的能力。
嵌入式系统是适应电子设备专业化、小型化、低功耗化、便携化要求的产物，是当今所有信息化社会的主要支柱。
当前，嵌入式技术已经日趋成熟、广泛应用，人才市场对具备嵌入式系统设计技能的人才有极大的需求，已经成为大学生必须具备的基本技能之一。
该课程理论实践结合紧密，相关课程关联程度高，能锻炼学生的实践能力和解决实际问题的能力。
《嵌入式系统原理与设计》课程教学大纲
《嵌入式系统原理与设计》课程教学大纲(The Principle and Design of Embedded System)课程编号:课程性质：专业课适用专业：软件工程先修课程：计算机硬件基础、计算机组成与结构、C语言程序设计后续课程：嵌入式操作系统总学分：3学分(其中实验学分0。
5）一、教学目的与要求1．教学目的“嵌入式系统原理与设计”是工科院校各专业重要的必修课程之一,培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有用RTOS构成嵌入式系统的应用能力.本课程主要介绍嵌入式系统更广泛的概念、设计思想和其他技术。
通过本课程的学习可以理解嵌入式系统的概念和基本要素；掌握嵌入式系统软硬件设计的基本方法；跟踪嵌入式系统最新设计理念；实践嵌入式系统项目开发基本流程;为嵌入式系统开发奠定良好的基础.本课程以介绍硬件知识为主,但在构成一个嵌入式计算机应用系统时，还必须具有用汇编语言、C或C++语言及程序设计编制源程序的能力，软硬件结合是本课程的一个特点。
通过本课程的学习,使学生具有嵌入式计算机应用系统的分析能力和初步设计能力。
2．教学要求学生必须掌握有一定的模拟电子和数字电子的基础知识和《计算机组成和结构》等课程的主要内容，同时具有用C语言进行程序设计的能力。
二、课时安排三、教学内容１。
嵌入式系统概述(4学时）（1）教学的基本要求了解：嵌入式系统、嵌入式处理器概念重点：嵌入式处理器的分类方法(2）教学内容①嵌入式系统的概念②嵌入式处理器的分类③嵌入式系统的应用举例2. 嵌入式系统工程设计（2学时）（1）教学的基本要求了解:嵌入式系统工程设计方法重点： UML系统建模(2）教学内容①嵌入式系统项目开发生命周期1。
识别需求.2。
提出方案.3.执行项目。
4.结束项目②嵌入式系统工程设计方法1。
由上而下与由下而上.2。
UML系统建模。
3。
面向对象OO的思想.3. ARM7体系结构(8学时）（1）教学的基本要求了解: ARM体系结构、各ARM体系结构版本理解：处理器状态、处理器模式掌握: 各寄存器使用方法和场合灵活应用:寻址方式重点：ARM的不同工作模式难点：异常（2)教学内容①ARM体系结构、各ARM体系结构版本。
嵌入式实验4(中断处理程序设计)
北华航天工业学院《嵌入式系统基础》课程实验报告实验名称编号：实验4 中断处理程序设计作者所在系部：计算机科学与工程系作者所在专业：计算机科学与技术作者所在班级：B09513作者学号：20094051329作者姓名：康建云教师姓名：李建义一、实验内容1．本实验涵盖实验手册《ARM嵌入式系统设计及接口编程实验教程》中的实验9 中断处理程序设计。
2．修改程序，使得当四个中断源中断时分别调用实验二跑马灯实验的实验内容第二项中编写的一个函数，即不同中断将控制四个跑马灯的闪烁顺序。
二、实验要求1．了解ARM处理器中断处理过程。
2．掌握S3C2440下进行中断编程的方法，包括中断设置、中断服务子程序的编写。
3．理解实验手册中的实验9的实验程序。
4．编程实现实验内容中第2项任务。
5．撰写实验报告描述实现上述个要求的情况。
三、实验思路在SinoSys-M3中，已经将EINT0、EINT1、EINT2、EINT19、EINT11作为外部中断源和开发板上位号为SW1、SW2、SW3、SW4的这四个小按键相连。
在实验的过程中，在运行之后，按下开关板上这四个按钮，将触发处理器的四个外部中断，处理器转而去执行相应的中断服务程序，在中断服务程序中，向串口打印中断信息，并输出到开发主机的串口终端工具上。
因为key=1、key=3、key=5、key=7分别对应SW1、SW2、SW3、SW4四个按钮。
所以改程序时只需控制key值在不同值下的灯亮情况即可，修改程序实现跑马灯不同亮的次序并循环五次，所修改的程序如下：四、实验程序static void __irq Key_ISR(void){ int i; U8 key;if(rINTPND==BIT_EINT8_23) {ClearPending(BIT_EINT8_23);if(rEINTPEND&(1<<11)){ Uart_Printf("eint11\n");rEINTPEND |= 1<< 11; }if(rEINTPEND&(1<<19)) {Uart_Printf("eint19\n"); rEINTPEND |= 1<< 19; }}if(rINTPND==BIT_EINT0){//Uart_Printf("eint0\n");ClearPending(BIT_EINT0); } if(rINTPND==BIT_EINT2) {Uart_Printf("eint2\n");ClearPending(BIT_EINT2); }key=Key_Scan();if(key==1)//从左到右依次亮{ for(i=0;i<5;i++){ rGPFDAT=rGPFD AT&0x0F|0xE0;Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xD0;Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xB0;Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x70;Delay(2000); }}if(key==3) //从右到左依次亮{ for(i=0;i<5;i++){ rGPFDAT=rGPFD AT&0x0F|0x70; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xB0; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xD0;Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xE0;Delay(2000); }}if(key==5) //从左边两个到右边两个到两边的两个到中间两个依次亮{ for(i=0;i<5;i++){ rGPFDAT=rGPFD AT&0x0F|0xC0; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x30; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x90; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x60; Delay(2000); }}if(key==7) //从中间两个到两边两个到右边的两个到左边两个依次亮{ for(i=0;i<5;i++){rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x60; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x90; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0x30; Delay(1000);rGPFDAT=rGPFDAT&0x0F|0xC0; Delay(2000); }}五、实验结果及实验问题分析1.实验结果更改代码后，分别按下sw1、sw2、sw3、sw4按钮，主函数调用keyscan.c文件，继而调用中断服务子程序，根据相应key==1、key==3、key==5、key==7，按实验要求分别实现了使四个灯的闪烁顺序依次为左1灯亮→左2灯亮-→左3灯亮-→左4个灯亮-→四个灯全灭的中断控制；左4灯亮→左3灯亮-→左2灯亮-→左1个灯亮-→四个灯全灭；左1、2灯亮→左3、4个灯亮-→两边两个灯亮-→中间两灯亮-→四个灯全灭；左3、4灯亮-→左1、2个灯亮-→中间两个灯亮-→两边两个灯亮-→四个灯全灭。
周立功ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：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、功耗严格要求的专用计算机系统。
3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了32 位CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。
《嵌入式系统》课程教学大纲
《嵌入式系统》课程教学大纲学分：3学时：64适用专业：电子信息、通信技术前导课程：电路分析基础、模拟电路、数字电路、高频电路、单片机原理、C语言后续课程：一、课程的性质和任务本课程围绕目前流行的32位ARM处理器和嵌入操作系统，讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序和驱动程序的开发设计方法。
《嵌入式系统》是培养学生具有嵌入式系统的应用知识、嵌入式系统的初步分析能力和具有使用RTOS （实时操作系统）构成嵌入式系统的应用能力等方面的学科，是电子信息与计算机类或相关工科专业的一门专业课。
二、课程的教学基本要求本课程是一门综合性、实践性、应用性很强的专业课。
课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构（ARM架构为主），异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法；实时多任务操作系统。
本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。
三、教学内容和要求（一）理论教学内容和要求第一章：嵌入式系统的概况1、讲授内容：主要讲解嵌入式系统的定义、嵌入式系统的分类、嵌入式系统的组成及嵌入式系统的应用领域和发展趋势。
2、基本要求：使学生明确学习本课程的目的。
第二章：嵌入式系统的硬件基本知识1、讲授内容：1、ARM体系的硬件架构2、冯.诺依曼体系结构和哈佛体系结构3、RISC体系结构4、流水线技术2、基本要求：了解嵌入式系统的硬件基础。
第三章：嵌入式操作系统1、讲授内容：1、嵌入式操作系统的分类2、嵌入式操作系统的特点3、实时操作系统4、目前市场上流行的嵌入式操作系统2、基本要求：掌握嵌入式操作系统的分类和特点，明确实时操作系统的内核特点第四章：ARM架构的嵌入式微处理器1、讲授内容：目前基于ARM架构的嵌入式微处理器：I44B0，2410，LPC2000的架构及特点。
2、基本要求：要求掌握不同处理的的特点及使用场合。
ARM嵌入式软件开发教程
ADS默认的标准C库
ANSI C 应用程序调用的C库 函数 eg: fputc()
C Library 设备驱动层 使用semihosting SWI’s eg: _sys_write()
input/ output
error handling
stack & heap setup
other
Debug Agent
可查看在ADS Embedded example目录下的retarget.c,可看到更多的重定向例子 你可以确定有不在连接时使用semihosting SWI 的吗?…...
TM
9
9
火龙果 整理
消除C库函数中的semi hosting
为了确保在连接时没有函数使用了semi hosting SWIs ，你可以在程序中加入 下面的句子：
TM
13
13
火龙果 整理
Scatter 描述文件
LOAD_ROM 0x0000 0x4000 { EXEC_ROM 0x0000 0x4000 { * (+RO) } RAM 0x10000 0x8000 { * (+RW,+ZI) } } Execute View
0x18000
火龙果 整理
嵌入式软件开发
TM
1
火龙果 整理
嵌入式开发过程
hello world
“PC软件”
独立的嵌入式应用
当程序员开始开发一个基于ARM应用的时候，你可以使用ARM的ADS编写类似于 “HELLO WORLD”的程序，使用ARMulator或者在评估板上来调试，但当你把他 移植到独立的嵌入式应用设备中时，下面这些问题就成为我们首要考虑的：
孟祥莲嵌入式系统原理及应用教程部分习题答案
习题 1 1.嵌入式系统的概念的是什么？答：嵌入式系统是以应用为中心，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、功耗等严格要求的专用计算机系统。
(嵌入式系统是嵌入式到对象体系中的，用于执行独立功能的专用计算机系统。
)2.嵌入式系统的特点是什么？答：系统内核小；专用性强；运行环境差异大；可靠性要求高；系统精简和高实时性操作系统；具有固化在非易失性存储器中的代码嵌入式系统开发和工作环境4.嵌入式系统的功能是什么？答：提供强大的网络服务小型化，低成本，低功能；人性化的人机界面；完善的开发平台5.嵌入式系统的硬件平台由哪些部分组成？答：嵌入式系统的硬件是以嵌入式处理器为核心，由存储器I/O单元电路，通信模块，外部设备必要的辅助接口组成的。
7.嵌入式操作系统的主要特点是什么？答：体积小；实时性；特殊的开发调试环境。
8.叙述嵌入式系统的分类。
答：按嵌入式微处理器的位数分类可以分为4位、8位、16位、32位和64位等；按软件实时性需求分类可以分为非实时系统（如PDA），软实时系统（如消费类产品）和硬实时系统（如工业实时控制系统）；按嵌入式系统的复杂程度分类可以分为小型嵌入式系统，中型嵌入式系统和复杂嵌入式系统。
习题21.ARM9处理器和工作状态有哪些？答：ARM状态：此时处理器执行32位的的字对齐的ARM指令。
Thumb状态：此时处理器执行16位的，半字对齐的Thumb指令2.叙述ARM9内部寄存器结构，并分别说明R13、R14、R15寄存器的作用。
答：共有37个内部寄存器，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）6个状态寄存器。
R13用作堆栈指针，R14称为子程序链接寄存器，R15用作程序计数器。
4.ARM处理器的工作模式有哪些？答：用户模式：ARM处理器正常的程序执行状态。
快速中断模式：用于高速数据传输或通道处理外部中断模式：用于通用中断处理管理模式：操作系统使用的保护模式数据访问终止模式：当数据或指令预期终止时进入该模式，可用于虚拟存储器及存储保护系统模式：运行具有特权的操作系统任务未定义指令终止模式：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
嵌入式Linux应用开发教程 华清远见嵌入式学院 赵苍明 穆煜 第四章 嵌入式Linux开发环境的搭建新
4.1.2 主机交叉开发环境的配置
启动TFTP服务
$ /etc/init.d/xinetd start
关闭TFTP服务
$ /etc/init.d/xinetd stop
重启TFTP服务
$ /etc/init.d/xinetd restart
查看TFTP状态
$ netstat –au | grep tftp Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State udp 0 0 *:tftp *:*
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4.1.2 主机交叉开发环境的配置
NFS配置
配置文件：/etc/exports 配置文件每一行格式： [共享的目录] [客户端主机名称或IP]([参数1，参数2…]) NFS配置文件常用参数：
NFS配置文件举例：
cat /etc/exports /home/david/project *(rw,sync,no_root_squash)
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4.1.2 主机交叉开发环境的配置
NFS服务启动
设置NFS服务在每次系统引导时自动开启： # /sbin/chkconfig nfs on （在Ubuntu中应该输入 /sbin/chkconfig nfs-kernel-server on）
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4.2 Bootloader
嵌入式应用程序设计
第四章 嵌入式Linux开发环境的搭建
本章课程：
4.1 搭建嵌入式Linux交叉开发环境 4.2 Bootloader 4.3 Linux内核与移植 4.4 嵌入式文件系统的构建 4.5 小结 4.6 思考与练习
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工作过程：
YYess
计算帧发送速率
计时器清零
定帧帧帧定速速率速帧率率？率速>>设设？ Noo YYess
减少发送间隔
结束
增大发送间隔
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23
统计模块
模块描述： 根据接收到的数据包产生的信息，利用相应的统
计方法计算关于网络性能的一些统计参数。
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24
监控模块
模块描述：
监控自身是否正常工作以及通信对方是否工作 正常。
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变量初始化
调用帧构造 函数
加载挂钩处 理函数
发起帧发送 任务
发起插入时 间间隔任务
结束
20
帧构造模块
模块描述：根据用户 指定产生不同的帧。
读入帧类型
工作过程：
MAC 帧类型 PING
构造制指定长 度的MAC帧
IP
构造制指定长 度的IP帧
构造制指定长 度的PING帧
结束
h
21
帧发送模块
模块描述：将构造好 的数据帧发送出去。
工作原理
利用软件或硬件看门狗来监控自身是否正常工 作，如果没有正常工作，则及时重新启动。
利用心跳机制监控通信对方是否正常工作，如 果没有正常工作，则报警。
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25
以太网接收挂钩处理模块
模块描述：加载VxWorks提供的以太网接收 挂钩函数（etherInputHookAdd）和卸载 VxWorks提供的以太网接收挂钩函数 （etherInputHookDelete）
检测拍照系统
后端分拣处理
后端分拣处理
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4
模块分解
前端路口车辆检测及拍照与通信子系统 控制管理中心子系统
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5
子模块功能
前端路口车辆检测及拍照子系统
由嵌入式系统、地感线圈检测装置、高精度数码 相机和相关通信附件组成。
微电脑芯片检测地感线圈的信号变化，及时准确 地发出车辆违章信号。
控制数码相机的快门和闪光。
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26
流量停止模块
模块描述：设置流量停止标志位，卸载以 太网挂钩函数
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27
模块间交互
帧发送模块和帧插入间隔模块交互执行， 优先级相同。 流量停止模块卸载以太网接收函数。
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28
Agenda
数码电子交警系统 以太网流量发生器 工业数据采集控制和管理系统
h
29
工业数据采集监控和管理系统
工业数据的采集，监控，管理系统。 用户可以在工业现场和远程对数据进行监控与对工 业设备进行现场和远程控制。 良好的人机交互界面。 基于多种通信链路。
工作原理
照相机中 Yes 照是相否机有中照是 Yes 否有片照？片？
No
No
Do Nothing 下载照片
延迟一段 时间
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10
自动远传任务
任务描述：上传 违章照片
工作原理
主控的存储Yes 中主器是控中照否的是片有存否？照储有片器？ Yes
No
No Do Nothing Do Nothing
上传照片 上传照片
相片存储在SM卡中。 绿灯亮后，相片通过USB接口进行转存。转存入 控制主机的存储器内。
照片传输到远端控制中心。
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6
子模块功能
数码相机的 USB接口
存储子系统
地感线圈 红绿灯 闪光灯 快门
采集控制 子系统
处理器
串口
监 控 中 心
网口
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7
子模块任务划分
自动拍照任务
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13
模块间交互
前端嵌入式系统可以通过电话线、ISDN、 DDN或光纤等多种方式将照片转存至远端 的监控中心服务器。
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14
Agenda
数码电子交警系统 以太网流量发生器 工业数据采集控制和管理系统
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15
项目简介
一个基于以太网网络环境下的网络测试系 统。可以测试网络设备的吞吐量，延迟等 参数。
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h
31
数据采集模块 DAQ
传感器 采集待监控物理量。热电偶、力传感器、 加速度计、线性差动变压器。测量温度、机械应力、 加速度以及位移。 信号处理阶段。信号放大、缩小、过滤及隔离处理。 数据采样、存储以及分析。 结果上报，异常报警。 接收SYSM发送的命令，包括取样率、分析参数等 命令，并执行。
任务描述：控制 相机对闯红灯的 车辆进行拍照
工作原理
红灯 红是灯否
YeYs es
是否亮亮？？
No
No
Yes 地感线圈
Yes
地磁感通线量圈是磁通 量否是变否化变？化？
No
拍照
No
Do Nothing
照片存储
Do Nothing
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9
照片下载任务
任务描述：将数 码相机中的照片 下载到主控系统 的存储器中
数据采集
A
控制
B
用户接口#1 用户接口#2
系统管理
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外部网络 30
工业数据采集监控和管理系统
数据采集模块 Data Acquisition - DAQ 控制模块 Control System 系统管理模块 System Management System SYSM 用户接口模块 User Interface - UI
Agenda
数码电子交警系统 以太网流量发生器 工业数据采集控制和管理系统
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1
项目简介
交通监视与机动车闯红灯抓拍系统 采用高分辨率数码相机
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2
需求分析
对违章车辆进行检测和拍照 记录违章的信息：时间、地点等等 传输照片给远程控制端
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3
系统结构
中心服务器 网络设备
通信网络
检测拍照系统 检测拍照系统
16
需求分析
生成特定的数据帧
帧类型：MAC、IP或PING。 帧长度：64－1518字节。超短帧长：60字节，超长帧长：1520字节。 帧速率：大于0的任意整数。 是否为广播帧：TURE/FALSE 目的IP地址：32bits数据。
收集测试信息
网络总体利用率。 网络整体帧速率
监视自身工作状态
心跳控制
延迟一段 延迟时一间段
时间
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11
子模块功能
控制管理中心子系统 接受数码相机转存的照片。 将违章时间地点和违章现场的数据保存在 照片中。 事后对照片进行分拣。
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12
子模块任务划分
核心数据库系统 违章照片接收系统 违章照片分拣系统 车辆档案加锁解锁系统 处罚管理系统 银行联网对帐系统 违章档案备份系统 公共查询系统 统计报表系统
工作过程：
结束
开始
收到流 Yes 量停止
指令？
No
调用以太网发送 函数发送数据帧
任务延时 0tick
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22
帧插入间隔模块 读入帧速率，初始化时 间间隔、初始化定时器
模块描述：
YYess
收收到到流流量 停量止停指止令？
指令？
任务延时0tick
让系统按照指定的帧速Noo 率发送数据帧。 插入帧间隔
定定>时1时 值/器6器s值 Noo >1/6s
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17
系统结构
以太网
流量发生器
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18
模块分解
流量发生模块 帧构造模块 帧发送模块 帧插入间隔模块 以太网接收挂钩处理模块 流量停止模块 统计模块
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19
流量发生模块
模块描述：变量初始 化、调用帧构造函数、 加载以太网挂钩处理 函数，发起两个任务： 帧发送任务和插入时 间间隔任务，最后返 回。
工作过程：