嵌入式论文讲解

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嵌入式的毕业论文

嵌入式的毕业论文

嵌入式的毕业论文嵌入式系统在现今科技发展中扮演着极为重要的角色,其在日常生活中的应用已经越来越广泛。

嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统,常见于消费电子、交通、安防等各个领域。

其最大的特点就是硬件和软件高度集成,可以采用自定义的处理器等硬件平台,具有高度可定制、低功耗、易于嵌入其他系统等特点。

本文将介绍一个基于STM32F429IGT6的嵌入式智能家居系统。

1 系统硬件设计本系统采用STM32F429IGT6作为核心处理器,该处理器是由ST公司推出的一款高性能ARM Cortex-M4内核的嵌入式微控制器,第一款支持LCD-TFT的ARM Cortex-M4内核微控制器,同时具有外设丰富的特性。

该处理器支持内置SPDIF IN/OUT、I2C、SPI以及多个UART口等众多外设。

本系统中使用了GPIO控制继电器、DS18B20温度传感器、红外接收模块等外设。

2 系统软件设计本系统采用Keil µVision IDE进行软件开发,使用C语言进行编写。

由于系统需要与人进行交互,因此采用了外部TFT LCD模块作为显示器,并依托系统处理器,实现了人机界面的编程。

本系统使用FreeRTOS操作系统,使得系统具有多任务处理的能力。

3 系统功能智能家居系统的主要功能包括:温度控制、门窗控制、电器开关控制、光照感应、遥控器控制等多种功能。

本系统可以通过智能手环、APP等多种方式进行控制。

温度控制:本系统可以实现对室内温度的监测,当室内温度超出预设值时(本系统默认为20摄氏度),系统会自动开启壁挂炉等加热设备,保证室内温度在预设范围内。

此外,本系统还可以发送温度变化信息给用户,实现长期观测与调节。

门窗控制:本系统可以监测家居门窗是否关闭,当门窗没有关闭时,系统会发出提示声音和信息通知,提醒用户关上门窗,确保家居安全性。

电器开关控制:本系统可以远程控制家居电器的开关状态,无需现场手动操作控制。

同时,系统还可以根据时间设定,定时开启或关闭特定的电器。

嵌入式 毕业论文

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嵌入式毕业论文嵌入式技术已经成为数字化应用时代的重要组成部分,嵌入式系统的智能化、小型化、高性能和高安全性是人们对嵌入式技术的永久追求。

本篇论文介绍了一种嵌入式系统的设计实现。

该系统基于nRF52832芯片,实现了BLE通信模块与传感器信号处理模块的嵌入式设计。

本文主要包括系统设计背景、设计目标、系统硬件平台、系统软件架构和功能实现等方面的内容。

1.背景随着智能家居、智慧城市、自动驾驶等领域的快速发展,嵌入式设备需求呈现快速增长的趋势。

传统的工业、医疗、交通等领域都需要更高效、更智能、更安全的嵌入式系统。

本论文的主要背景是在市场需求的引领下,设计一款基于nRF52832芯片的嵌入式系统,实现数据监测与通信的功能,提高嵌入式系统的性能和效率。

2. 目标本课题的设计目标主要包括以下两点:(1)硬件设计目标a.芯片选型:采用nRF52832作为核心芯片;b.传感器选择:采用最新的传感器,提高传感器的效率和精度;c.电源设计:路经设计,谐振消噪和电池管理;d.封装和模组化设计:方便嵌入式系统的生产和维护。

(2)软件设计目标a.系统软件架构设计:采用BLE、RTOS、UART等通信协议,优化系统资源的管理和使用;b.系统性能优化:提高系统运行速度,降低系统能耗,提高系统的稳定性和安全性;c.系统数据处理:采用C语言和Python语言编写驱动程序和应用程序,实现数据的采集、处理和传输;d.系统远程管理:搭建云平台,实现远程监测和管理。

3. 硬件设计本嵌入式系统的硬件平台主要包括传感器处理模块、BLE 通信模块和电源管理模块。

3.1 传感器处理模块传感器选择了最新的温度传感器、湿度传感器、气压传感器等,以及单独的三轴加速度计。

传感器读取模块采用I2C总线和SPI总线协议,将传感器读取的数据传输到BLE通信模块。

3.2 BLE通信模块BLE通信模块选择了nRF52832芯片,该芯片内置了蓝牙5.0、NFC、AES加密模块等通信协议和安全模块,可以实现嵌入式系统与移动设备间的双向通信。

嵌入式系统的学习论文

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嵌入式系统论文学院:地质与环境学院专业班级:煤及煤层气1101班学生姓名:谢磊学号:1109010123嵌入式系统的学习论文作者:谢磊摘要:随着3C融合进程和我国传统产业结构升级的加速,人们对设备越来越高的应用需求已无法满足当前和未来高性能的应用与发展需求。

同时,激烈的市场竞争和技术竞争,要求产品的开发周期越来越短,显然,嵌入式系统的软、硬件技术和开发手段,正日益受到重视,成为各领域技术创新的重要基础。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景内容:嵌入式系统(Embedded System)是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统,它的定义是:“嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可剪裁,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。

”嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器,但是功能比通用计算机专门化,具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。

嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统,自底向上包含有3个部分:(1)硬件环境:是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台,硬件平台包括嵌入式处理器和外围设备。

嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。

(2)嵌入式操作系统:完成嵌入式应用的任务调度和控制等核心功能。

具有内核较精简、可配置、与高层应用紧密关联等特点。

嵌入式操作系统具有相对不变性。

(3)嵌入式应用程序:运行于操作系统之上,利用操作系统提供的机制完成特定功能的嵌入式应用。

不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序。

嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物,是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。

嵌入式系统概论论文

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嵌入式系统概论学校:学院:专业:学号:姓名:嵌入式系统(Embedded System)经过几十年的发展,已经渗透到生活中的每个角落,因此嵌入式系统也是当今最热门的概念之一。

目前,国内对嵌入式系统普遍认同的定义是:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

简而言之,嵌入式系统是面向具体对象,嵌入到对象体系中实现数据采集、处理与控制等功能的专用计算机系统。

一、嵌入式系统的发展历史嵌入式系统发展到今天已有几十年的历史,可以将其历程大致划分为四个阶段。

第一阶段大致在20世纪70年代前后,可以看成是嵌入式系统的萌芽阶段。

这一阶段的嵌入式系统是以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统,同时具有与监测、伺服、指示设备相配合的功能。

这种系统主要应用于专业性极强的工业控制系统中,一般没有操作系统的支持,用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。

由于简单、低成本的特点,这种嵌入式系统在现在的应用领域仍大量使用,但它已经远不能适应高效的、需要大容量存储的现代工业控制和新兴信息家电等领域的需求。

第二阶段是以嵌入式微处理器为基础,以简单操作系统为核心的嵌入式系统。

此阶段系统的主要特点是微处理器种类繁多,通用性比较弱;系统开销小,效率高;高端应用所需的操作系统已经具有一定的实时性、兼容性和扩展性;应用软件较为专业化,但用户界面不够友好。

第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统,也是嵌入式应用开始普及的阶段。

这一阶段系统的主要特点是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;操作系统内核经销、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。

第四阶段是以基于Internet为标志的嵌入式系统,这是一个正在迅速发展的阶段。

嵌入式应用技术论文(2)

嵌入式应用技术论文(2)

嵌入式应用技术论文(2)嵌入式应用技术论文篇二嵌入式技术的实际应用及前景摘要:嵌入式技术从来没有像今天这样不仅完全占据了工业制造过程而且完全占据了人们的生活,不可或缺。

嵌入式技术已经远远超越了电子技术本身,嵌入式技术在21世纪的广泛应用带给了人们一个嵌入式系统全面超越PC的世纪,这是自1946年人类拥有计算机以来的第一次,我们不得不承认的是,嵌入式技术开创了一个崭新的数字信息的世纪。

关键词:嵌入式技术;实际应用;前景据IEEE的定义,嵌入式技术是应用于控制、监视、辅助、移动等用途的专用计算机系统,其软件硬为经过剪裁、定制、调整以适应在实现所需功能的前提下,进一步实现更少的资源占用、更佳的可靠性、更低的成本、更小的体积、更低的功耗性要求的最终计算机系统产品。

嵌入式技术既是计算机技术、半导体技术高速发展的产物,又是计算机软硬件技术飞速发展的产物。

研究嵌入式技术的实际应用与发展前景首先必须了解嵌入式系统的技术特点。

1 嵌入式技术特点嵌入式技术虽然与通用计算机一样可以分为软硬件两大部分,但是由于其“嵌入”的要求,嵌入式技术还存在着一些独具的特点。

嵌入式技术的特点简言之就是其高专用性、高易控性、高精简性、高实时性、低成本性、低功耗性与低资源占用性。

2 嵌入式技术的实际应用众所周知,嵌入式技术目前在全球的应用已经远远超过了通用型计算机的应用,随着嵌入式技术的不断发展,嵌入式技术的应用与通用型计算机的应用之间的距离还将越来越大。

嵌入式技术不仅存在于我们触手可及的电饭煲、冰箱、电视、洗衣机、手机、遥控器等电器设备之中,而且也存在于我们每天使用的通用型计算机之中,键盘、鼠标、硬盘、路由器、显示器、USB集线器等外设也都是应用了嵌入式技术的设备。

2.1 嵌入式技术在军事国防领域的早期应用互联网是计算机技术应用于军事领域的一个副产品,不仅互联网,其实计算机本身的发明也是由于军事发展的需要而催生出来的。

继计算机与网络之后,嵌入式技术在军事领域的应用突飞猛进,我国的航空航天以及军工设备制造等军事工业的早期嵌入式应用对于我国军工产业的蓬勃发展居功至伟。

嵌入式毕业论文

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嵌入式毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 嵌入式系统 (1)1.2 ARM 微处理器简介 (2)第二章系统开发环境 (4)2.1 ADS1.2软件 (4)第三章系统设计选型 (9)3.1 ARM处理器选型 (9)第四章系统硬件电路设计 (12)4.1电源电路设计 (13)4.3字模函数 (14)4.4触摸屏驱动程序 (14)4.5 坐标点校准 (16)4.6画线函数算法 (17)4.7系统软件设计 (18)第五章系统测试结果与分析 (19)5.1系统概述 (19)5.2软件运行截图 (19)第七章设计总结与展望 (21)参考文献 (22)附录二 (2)第一章绪论1.1 嵌入式系统1、什么是嵌入式系统嵌入式系统一般指非 PC 系统,有计算机功能但又不能称之为计算机的设备或器材。

它是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。

简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于 PC 中 BIOS 的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的体系。

嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备,如掌上PDA 、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。

嵌入式系统的硬件部分,包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和 I/O端口、图形控制器等。

嵌入式系统有别于一般的计算机处理系统,它不具备像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用EPROM、EEPROM 或闪存(Flash Memory)作为存储介质。

软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。

应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

嵌入式计算机技术论文

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嵌入式计算机技术论文嵌入式计算机技术一直被视为计算机科学领域中最重要的领域之一。

随着计算机技术的不断发展,从单一应用到多领域的应用,嵌入式技术受到越来越多的关注。

本文将着重论述嵌入式计算机技术的定义、应用、发展历程和技术优势。

一、嵌入式计算机技术的定义嵌入式计算机,简称为嵌入式系统,通常是由控制器、处理器、存储器、通信设备和操作系统等所组成的一种基于计算机硬件技术和软件技术的系统。

它通常是为了特定应用而设计,根据应用的不同会有不同的外壳和规格。

二、嵌入式计算机技术的应用嵌入式计算机技术广泛应用于各个领域,如电子、通信、汽车、家电、医疗、军事等领域。

例如,智能手机中的处理器和操作系统就是嵌入式计算机技术的应用之一;智能家电中的智能控制器和智能显示器也是嵌入式计算机技术的应用之一;车载电子系统中的电子控制单元就是嵌入式计算机技术的应用之一。

三、嵌入式计算机技术的发展历程嵌入式计算机技术从20世纪70年代开始发展,并在90年代初进入了快速发展的阶段。

在过去的几十年中,嵌入式计算机技术已经发展到了一个非常成熟的阶段。

在硬件方面,嵌入式处理器已经很小巧,并且功耗也非常低;在软件方面,嵌入式操作系统也已经非常小巧、高效,并且有着非常好的实时性能和可靠性。

四、嵌入式计算机技术的技术优势嵌入式计算机技术具有以下技术优势:1、实时性能好嵌入式计算机系统通常需要处理实时数据或实时控制。

因此,它们需要有非常好的实时性能。

与计算机不同,嵌入式计算机通常采用即时嵌入式操作系统,并且硬件和软件都经过了高度优化,因此嵌入式计算机的实时性能是非常好的。

2、可靠性高嵌入式计算机系统通常是在工业生产中使用,所以它们需要具有非常高的可靠性。

嵌入式计算机通常采用固态存储器和工业级的元器件和材料,这些都能够保证系统的高可靠性。

3、功耗低嵌入式计算机通常需要在一些资源有限的场合下使用,如便携设备、汽车等。

因此,它们需要具有非常低的功耗。

嵌入式处理器通常采用低功耗设计,并且还可以采用一些省电技术,如睡眠模式和场景感知技术等。

嵌入式系统结课论文

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目录1 什么是嵌入式系统? (2)2 嵌入式处理器的分类与特点 (3)3 ARM9支持哪两种指令集 (5)4 什么是大端存储和小端存储? (5)5 bootloader的介绍 (6)6 嵌入式操作系统与通用操作系统相比有何不同? (7)8 嵌入式Linux的开发流程包括哪些步骤? (8)9 嵌入式系统的图形用户接口设计软件 (10)参考文献 (12)1 什么是嵌入式系统?1、1嵌入式系统概念嵌入式系统是计算机的一种应用形式,通常指嵌入在宿主设备中的微处理机系统。

它所强调的是隐藏计算机的常见形式,辅助寄宿主设备,使宿主设备的功能智能化。

据此,通常把嵌入式系统定义为一种以应用为中心,以计算机为基础,软硬件可以剪裁,适用于系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

1、2 嵌入式系统发展趋势系统化嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持。

随着互联网技术的成熟、带宽的提高,网上信息日趋丰富,应用项目多种多样,像手机、掌上电脑等嵌入式设备的功能不再单一,电气结构也更为复杂。

为了满足功能的不断升级,设计师一方面要采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力;同时还要采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术,简化应用程序设计,保障软件质量和缩短开发周期。

目前,国外商品化的嵌入式实时操作系统,已进入我国市场的有Windriver,Microsoft,QNX和Nuclear等。

开源化随着嵌入式Linux系统的产生,越来越多的嵌入式产品采用开源嵌入式操作体统。

由于Linux系统本身所具备的特点,使得开源嵌入式操作系统很容易推广并且得到不断的完善。

相信不久的将来,开源的完善的嵌入式系统会在嵌入式系统应用中占据更重要的地位。

人性化嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受,原因是它们具有与使用者之间的亲和力和自然的人机交互界面。

人们与信息终端交互要求以GUI屏幕为中心的多媒体界面。

嵌入式技术论文

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嵌入式技术随着计算机技术、微电子技术、通信技术不断创新和发展,也在一定程度上极大地促进了嵌入式系统的发展。

嵌入式系统的发展已成为当今IT界最有发展前途的应用领域之一,也即公认的后PC时代,非信息设备大显神通的时代。

特别是在车载系统、军事工业、医疗器械、信息家电四大领域具有广泛的应用前景。

嵌入式系统是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、数据传输技术传感器技术,与具体应用对象相结合的产物。

嵌入式系统包括硬件和软件两大部分。

嵌入式技术的硬件,包括微处理器、微控制器、外围芯片和设备,以及基于这些芯片的嵌入式硬件系统。

嵌入式技术的软件,包括嵌入式操作系统与应用软件。

在嵌入式系统中,操作系统和应用软件常被集成于计算机硬件系统之中,使系统的应用软件与硬件一体化。

一个嵌入式系统装置,一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。

执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。

执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机,当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如SONY 智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。

嵌入式系统的应用主要有:通用计算机的外部设备中包含有5~10 个嵌入式微处理器,键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、网卡、Modem、声卡、打印机、数字相机等均是由嵌入式处理器控制的;嵌入式操作系统、嵌入式开发平台、嵌入式数据库和嵌入式芯片,已经广泛应用于信息电器、移动计算设备(包括手机、PDA、掌上电脑等)、网络设备(路由器、交换机、Web server、网络接入盒等)、工业控制系统,以及仪器仪表;在工业领域,使用嵌入式技术的数字机床、智能工具、工业机器人和服务机器人将逐渐改变传统的工业生产方式。

过程控制流程、通信领域、仪器仪表、运输装备、军事装备、航天领域、消费类产品等方面,均是嵌入式计算机的应用领域。

嵌入式系统论文

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嵌入式系统论文摘要本文主要介绍了嵌入式系统的基本概念和应用领域,对现有的嵌入式系统进行了分类和比较,并详细探讨了嵌入式系统的设计流程和关键技术。

最后,针对嵌入式系统的未来发展趋势提出了展望和观点,以期为相关从业人员和研究者提供一些参考和启示。

关键词嵌入式系统、设计流程、技术、应用领域、未来发展趋势一、嵌入式系统的基本概念嵌入式系统是一种专用计算机系统,通常被嵌入到其他设备中,用于控制和监测设备的运行状态,实现特定功能。

与个人计算机不同,嵌入式系统不需要用户进行交互,其功能和性能需求通常很明确,且通常需要满足严格的实时性、可靠性、安全性和功耗等方面的要求。

嵌入式系统的核心是处理器和存储器,而外设则根据具体应用领域的实际需求进行选择和配置。

常用的处理器包括ARM、MIPS、x86等,而供电方式则有交流电源、蓄电池、太阳能电池等多种形式。

二、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统应用领域非常广泛,几乎涵盖了所有电子设备的控制和监测领域。

常见的应用领域包括:1.汽车电子系统:包括发动机管理、车身控制、娱乐系统等;2.工业自动化:包括PLC、DCS、机器人等;3.消费电子:包括手机、数码相机、游戏机等;4.医疗电子:包括心电图、血压计、医疗仪器等;5.家电控制:包括智能家居、电子门锁等;6.航空电子:包括导航、通信、飞行控制等。

三、嵌入式系统的分类与比较嵌入式系统可根据处理器和应用领域的不同进行分类。

根据处理器的不同,嵌入式系统可分为单片机、嵌入式处理器和FPGA等;根据应用领域的不同,嵌入式系统可分为工业控制、汽车电子、医疗电子等。

不同类型的嵌入式系统各有优劣,可根据应用需求选择。

例如,单片机结构简单、价格便宜,但处理性能和资源受限,适合于简单控制应用;而嵌入式处理器功能强大,性能高,适用于计算密集型应用,但价格相对较高。

四、嵌入式系统的设计流程嵌入式系统的设计流程包括需求分析、设计方案选择、硬件设计、软件设计、系统测试和量产等过程。

嵌入式技术论文

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嵌入式技术论文嵌入式技术是当前微电子技术与计算机技术的一个重要分支,小编整理了嵌入式技术论文,欢迎阅读!嵌入式技术论文篇一嵌入式技术浅谈摘要:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软、硬件均可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

目前嵌入式开发技术大都是基于ARM 内核的操作系统编程,当然目前主要的嵌入式操作系统是嵌入式Linux 操作系统、WINCE操作系统和VxWorks操作系统。

关键词:嵌入式嵌入式系统嵌入式技术 Linux WINCE VxWorks一、什么是嵌入式技术嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软、硬件均可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序四个部分组成。

用于实现对其他设备的控制、监视或管理功能。

嵌入式系统一般是非PC系统,它包括硬件和软件两个部分。

硬件包括处理器、存储器、外设器件、I/O端口、图形控制器等。

软件部分包括操作系统(实时多任务操作系统)和应用程序编程。

应用程序控制着系统的运作与行为,而操作系统控制应用程序编程与硬件的交互作用。

二、嵌入式技术的应用嵌入式技术是当前微电子技术与计算机技术的一个重要分支,嵌入式技术已成为后PC时代的主宰。

后PC时代对电子产品的要求越来越倾向于向微型化、智能化、便携式、可移动、易操作、高性能、低功耗方向发展。

低到智能玩具、PDA、智能手机、数码相机、家用电子游戏机、信息家电,高到网络传输设备、工业控制、自动导航、智能医疗仪器、办公自动化、军用设备,甚至于人造卫星等各应用领域,32位嵌入式系统因其卓越的性能,超低的功耗、无与伦比的稳定性,可以说无处不在。

三、嵌入式技术的市场需求1.嵌入式系统市场具有广阔天地。

嵌入式系统主要用于各种信号处理与控制,目前已在国防、国民经济及社会生活各领域普及应用,用于企业、军队、办公室、实验室以及个人家庭等各种场所。

嵌入式毕业设计论文

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嵌入式毕业设计论文嵌入式毕业设计论文嵌入式系统是当今科技领域的热门话题之一。

它将计算机技术与电子技术相结合,通过嵌入在各种设备中的微处理器或微控制器来实现特定功能。

在现代社会中,嵌入式系统无处不在,从智能手机到汽车,从家用电器到医疗设备,都离不开嵌入式技术的应用。

作为一名嵌入式专业的毕业生,毕业设计是我们展示自己所学知识和技能的重要机会。

一个成功的嵌入式毕业设计不仅能够证明我们的能力,还能为我们的未来职业发展打下坚实的基础。

在选择毕业设计的主题时,我们需要考虑自己的兴趣和专长。

一个好的主题应该是有挑战性的,同时也要符合实际应用的需求。

在这篇文章中,我将分享一些关于嵌入式毕业设计的思考和经验。

首先,我们需要明确自己的目标。

一个好的毕业设计应该有一个明确的目标,即我们想要实现的功能或解决的问题。

例如,我们可以设计一个智能家居系统,通过嵌入式技术实现对家庭设备的远程控制和监控。

或者我们可以设计一个无人机,通过嵌入式技术实现自动飞行和图像识别。

其次,我们需要选择适合的硬件平台。

嵌入式系统的硬件平台有很多种,包括单片机、FPGA、ARM等。

选择合适的硬件平台对于设计的成功至关重要。

我们需要考虑到平台的功能、性能和成本等因素。

同时,我们还需要熟悉所选择平台的开发环境和编程语言,以便能够高效地进行开发和调试工作。

接下来,我们需要进行系统设计和开发。

系统设计是毕业设计的核心部分,它包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面,我们需要根据目标功能选择适当的传感器和执行器,并设计相应的电路。

在软件设计方面,我们需要编写嵌入式程序,实现系统的各种功能。

在这个过程中,我们需要充分发挥自己的创造力和动手能力,解决各种技术难题。

最后,我们需要进行系统测试和优化。

系统测试是确保设计的正确性和可靠性的重要环节。

我们需要对系统进行全面的功能测试和性能测试,发现并修复可能存在的问题。

在测试的基础上,我们还可以对系统进行优化,提高其性能和稳定性。

嵌入式 毕业论文

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嵌入式毕业论文嵌入式技术在现代社会中扮演着重要的角色,其广泛应用于各个领域,如智能家居、智能交通、医疗设备等。

本文将探讨嵌入式技术在毕业论文中的应用,以及其对学生的意义和挑战。

一、嵌入式技术在毕业论文中的应用嵌入式技术的特点是将计算机系统嵌入到各种设备中,以实现特定的功能。

在毕业论文中,嵌入式技术可以应用于各种研究领域,如物联网、人工智能、机器学习等。

首先,嵌入式技术可以用于物联网领域的研究。

物联网是指通过互联网将各种物理设备连接起来,实现信息的传递和交互。

例如,可以利用嵌入式技术设计一个智能家居系统,通过传感器和执行器实现对家庭设备的远程控制和监测。

在毕业论文中,可以研究如何利用嵌入式技术提高智能家居系统的安全性和性能。

其次,嵌入式技术在人工智能领域也有广泛的应用。

人工智能是模拟人类智能的理论和技术,通过嵌入式系统可以实现对人工智能算法的实时运行和优化。

例如,可以利用嵌入式技术设计一个智能机器人,通过视觉和语音识别技术实现对环境的感知和交互。

在毕业论文中,可以研究如何利用嵌入式技术提高智能机器人的智能性和响应速度。

最后,嵌入式技术还可以应用于机器学习领域。

机器学习是一种通过训练和模型构建来实现自主学习和决策的技术。

通过嵌入式系统,可以将机器学习算法应用于各种设备中,实现对数据的实时处理和分析。

例如,可以利用嵌入式技术设计一个智能监控系统,通过图像识别和行为分析技术实现对异常事件的检测和预警。

在毕业论文中,可以研究如何利用嵌入式技术提高智能监控系统的准确性和实时性。

二、嵌入式技术对学生的意义和挑战嵌入式技术在毕业论文中的应用不仅有助于学生深入理解和掌握相关的理论知识,还可以提高学生的实践能力和创新能力。

首先,嵌入式技术要求学生具备扎实的计算机基础知识和编程能力。

在进行嵌入式系统设计和开发时,学生需要熟悉各种编程语言和开发工具,如C/C++、嵌入式操作系统和开发板等。

通过毕业论文的研究,学生可以加深对这些知识和技术的理解和应用。

关于嵌入式的论文

关于嵌入式的论文

关于嵌入式的论文【摘要】嵌入式系统的概念源于微型计算机的嵌入式应用。

早期的嵌入式系统探索过工控机、单板机、微机单片化的专用计算机的形式,随后走上了独立的发展道路。

嵌入式系统不是专用计算机系统。

嵌入式系统尚未形成独立的学科体系,它的支柱学科是微电子学科、计算机学科、电子技术学科与对象学科。

四个支柱学科形成了平台模式下的交叉与融合。

剔除嵌入式系统的“专用计算机”观念,有利于嵌入式系统的健康发展。

【关键词】嵌入式系统;学科体系;平台模式;对象学科一、嵌入式系统简介(一)嵌入式系统的产生嵌入式系统诞生于微型机时代,经过微型计算机的嵌入式专用化的短暂探索后,便进入到嵌入式系统独立的微控制器发展时代。

直接在嵌入式处理器与外围集成电路技术基础上发展的带处理器内核的单片机,即微控制器的智能化电子系统。

即便有处理器内核,也是嵌入式处理器而非通用微处理器。

(二)专用计算机探索的失败之路无论是工控机,还是单板机,都无法彻底地满足嵌入式系统的微小体积、极低价位、高可靠性的要求。

人们便直接将微型计算机体系结构进行简化,集成到一个半导体芯片中,做成单片微型计算机。

Motolora公司的6801系列就是由6800系列微型机简化后集成的单片微型计算机。

单片微型计算机彻底解决了嵌入式系统的极小体积、极低价位,但在高可靠性及对象可控性方面没有本质上的改进。

(三)嵌入式系统的独立发展道路嵌入式系统的微控制器(MCU)发展道路,是一条摆脱“专用计算机”羁绊,独立发展的道路。

这是一条由IntelMCS51单片机、iDCX51实时多任务操作系统开辟的单片机独立发展的道路。

MCS51是一个在微电子学、集成电路基础上,按照嵌入式应用要求,原创的嵌入式处理器。

MCS51原创的体系结构、控制型的指令系统与布尔空间、外部总线方式、特殊功能寄存器(S FR)的管理模式,奠定了嵌入式系统的硬件结构基础;iDCX51是专门与MCS51单片机配置,满足嵌入式应用要求原创的实时多任务操作系统。

嵌入式论文

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浅谈嵌入式系统的现状及发展前景摘要从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。

关键字嵌入式系统嵌入式微处理器嵌入式微控制器嵌入式微控制器嵌入式微控制器片上系统1.引言在现在日益信息化的社会中,计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。

对于我们每个人,需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档,进行工作管理和生产控制的计算机"机器";各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机,任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品,小到mp3,PDA等微型数字化产品,大到网络家电,智能家电,车载电子设备。

而在工业和服务领域中,使用嵌入式技术的数字机床,智能工具,工业机器人,服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。

2.嵌入式系统介绍2 .1嵌入式系统的含义及分类嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

2.2 嵌入式系统的分类目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。

目前根据其发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类:(1) 嵌入式微处理器(Embedded MicroprocessorUnit , EMPU)嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。

在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。

嵌入式系统及其应用论文

嵌入式系统及其应用论文

软件学院嵌入式系统及其应用姓名:学号:专业:摘要嵌入式系统是以计算机技术为基础,以应用为中心,软硬件特点可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用特殊计算机系统。

它由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

关键词:嵌入式系统实时控制微处理技术操作系统一、嵌入式系统的定义嵌入式系统可以定义为:“以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应特定应用系统,并对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标严格要求的专用计算机系统”。

具体系统得讲嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,它必须与具体应用相结合才会具有生命力和竞争力。

并且它是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物。

还有其必须根据应用需求对软硬件进行裁剪,满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。

二、嵌入式系统的基本特征这些年来随着芯片技术的发展和应用的需要,使得单个芯片具有更强的处理能力,甚至使集成多种接口成为可能。

随着对产品可靠性、成本、更新换代要求的提高,使得嵌入式系统逐渐从纯硬件实现和使用通用计算机实现的应用中脱颖而出,成为近年来令人关注的焦点。

嵌入式系统与通用计算机系统相比,它具有以下6个显著特征:1、内核小与多样性系统内核小。

由于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。

从而嵌入式系统的应用呈多种多样,已经广泛应用到社会的各个领域,如信息家、工业控制、通信和智能终端。

嵌入式设备的类型也日趋多样化,有多种处理器和外围设备的支持。

目前,嵌入式系统可采用上千种嵌入式处理器和几十种微处理器体系结构,较为流行的体系结构包括ARM,x86,MIPS,SHx等。

2、专用性高与结构紧凑嵌入式系统很多是面向特定应用的,如实时控制、低功耗管理、可靠安全控制等。

【系统】嵌入式系统原理及运用论文

【系统】嵌入式系统原理及运用论文

【关键字】系统摘要嵌入式系统开始于20世纪80年代单片机的使用。

嵌入式技术已经渗透到各个领域,且与人们的日常生活密不可分,给人们生活和工业生产带来极大方便。

本文论述了嵌入式系统概念、嵌入式处理器、嵌入操作系统和嵌入软件开发环境,解释了嵌入式系统组成中的各个部分。

嵌入式操作系统具有良好的可移植性,能够用在根据应用要求选择的微处理器中。

嵌入式系统设计带来了与传统系统设计全然不同的挑战。

嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分。

广泛讲,凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。

嵌入式系统可以通过各种无线形式和有线形式的网络连接方式实现它们之间的相互连接。

因此,在网络通信市场上极具生命力。

关键词嵌入式系统,嵌入式操作系统,μC/OS-ⅡABSTRACTThe Embedded system commenced with the use of SCM in s. The embedded technology has penetrated in every field. It’s inseparable with our daily life and it brings great convenience to people’s life and the industry.This paper discusses the concept of the embedded system, the embedded processor, the embedded operating system and the embedded software developing environment, explains the components of the embedded system.The embedded system has great compatibility. It can be used in MPU selected according to the application. The design of the embedded system brings the challenge witch is different with the traditional design.The embedded system has been an important component of the computer field. Universally speaking, all the private soft-hardware systems with MPU can be named with embedded system. The embedded systems can connect with each other through wireless and cable connecting way. Therefore, it is animate in the market of the communication networks.KEY WORDS Embedded system, Embedded operating system, μC/OS-Ⅱ目录第一章嵌入式系统概述1.1 嵌入式系统简介何谓嵌入式系统?根据英国电机工程师协会的定义所做的翻译,“嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或甚至工厂操作的装置”。

嵌入式毕业论文:嵌入式系统的应用_毕业论文范文_

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嵌入式毕业论文:嵌入式系统的应用古典文学中常见论文这个词,当代,论文常用来指进行各个学术领域的研究和描述学术研究成果的文章,简称为论文。

以下就是由编为您提供的嵌入式。

一、嵌入式系统及其应用概述嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软件可编程,硬件可剪裁、重构的专用计算机系统。

该系统通常嵌入在对象环境中,并通过其在对象环境下运行的特定程序,完成对外界物理参数地采集、处理,达到对控制对象地响应或人机交互的功能。

目前,嵌入式系统的发展方向主要是解决接口多样性、适应性、灵活性和集成开发环境等的特定应用问题。

嵌入式系统应用的底层性与对象系统的紧耦合性是其显着的基本特征。

所以,最大限度的满足对象数据采集、控制、开发环境、功耗,以及适应能力、可靠性等品质因数是选择嵌入式系统的标准。

为适应技术发展需求,嵌入系统在不断追求结构紧凑、坚固可靠、技术密集、高度分散的同时,尤以不断创新为嵌入式系统的发展核心。

使嵌入系统凸现了高技术门槛,主要表现在软硬件设计的紧密相关性上,特别是构建rtos系统需透彻了解rtos的工作机制和系统资源配制,掌握底层软件、系统软件和应用软件的设计、调试方法。

随着对嵌入式系统的智能化愈加关注,现场可编程、调试、引脚配置变得非常重要和必不可少。

所以,用户可配置的sco(在片系统)已成为现阶段嵌入式系统的核心发展技术。

通过现场可编程阵列把接口应用设计和系统开发留给系统设计者,提供灵活、多样的片上电路设计平台,使电路板设计变成在片的芯片配置,将嵌入系统地设计带入了软硬件的双编程时期,进一步缩短了产品开发周期。

而下一代的在片系统还将发展成一个muc数量可缩放的集合体。

在嵌入式应用系统中,虽然高端产品不断涌现,但由于应用对象、环境的不同特点,嵌入系统的8位机产品仍因应用对象的有限响应时间、完备的集成开发环境、良好的性价比等优势仍然占据着低端应用系统的主流地位。

cygnel公司的c8051f系列产品就充分印证了这点。

嵌入式系统论文(1)

嵌入式系统论文(1)

嵌入式系统论文(1)摘要嵌入式系统是一种以特定功能为目的、在系统内部固化了处理器、存储器和各种外设等组成的计算机系统。

本文主要介绍嵌入式系统的发展历程、应用领域、架构、软硬件设计以及未来发展趋势等内容。

发展历程嵌入式系统最早源于20世纪70年代的单片机,随着科技的不断进步,嵌入式系统也得到了长足的发展。

20世纪80年代,嵌入式系统开始广泛应用于各个行业,如通信、航空、军事、医疗等领域。

90年代初期,嵌入式系统逐渐进入家庭电器、汽车等领域,并随着智能手机、IoT等技术的出现,嵌入式系统已经深入到了人们的日常生活中。

应用领域嵌入式系统的应用领域非常广泛,可以应用于各种机器人、智能家居、智能工厂、医疗设备等领域。

在智能家居领域中,嵌入式系统可以通过连接各种传感器和设备,实现对家庭环境的自动控制和调节;在智能制造领域中,嵌入式系统可以协同工业机器,实现智能生产线的自动化控制;在医疗设备领域,嵌入式系统可以配合电子设备,实现医疗监测、诊断和治疗等功能。

架构嵌入式系统的架构可以分为单核架构和多核架构两种形式。

单核架构是指系统中只有一个CPU核心,各个模块和外设共享该CPU核心资源,因此需要对CPU核心进行优化和资源分配,使得各个功能模块可以充分利用CPU核心的处理能力;多核架构是指系统中有多个CPU核心,每个核心负责处理不同的任务,可以提高系统的并发处理能力和整体性能,并减少各个模块和外设之间的干扰和耦合。

软硬件设计嵌入式系统开发需要涉及到软硬件设计两个方面。

硬件设计主要包括电路设计、原理图设计、PCB设计等工作,需要考虑系统整体性能,以及各个外设之间的数据交互和控制。

软件设计主要包括嵌入式操作系统选型、驱动程序编写、应用程序开发等工作,需要考虑系统整体稳定性,及应用程序对硬件资源的使用情况。

未来发展趋势未来,嵌入式系统将与人工智能和大数据等技术结合,推动智能化的发展。

在智能家居领域中,嵌入式系统可以通过程序学习,自动适应家庭环境,提供更加智能化的服务;在智能制造领域中,嵌入式系统可以通过类人智能算法,实现智能优化和协同控制;在医疗设备领域中,嵌入式系统可以通过云计算技术,实现医疗数据的共享和分析等功能。

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嵌入式Linux内核实时性研究姓名:专业:学号:嵌入式Linux内核实时性研究摘要在嵌入式技术迅速普及的今天,Linux 操作系统,由于其开放源代码、高稳定性和低成本等特性,非常适合于嵌入式系统的开发,成为了嵌入式领域里发展最快的操作系统。

改进通用 Linux 操作系统的实时性能,使其更加适应嵌入式的应具有很大的实际意义,目前己经成为国内外计算机界的研究热点之一。

嵌入式 Linux 实时性研究,介绍了对 Linux 实时性的研究工作,对实时系统、实时操作系统及衡量实时操作系统重要指标以及对Linux内核的分析阐述。

关键词:嵌入式Linux,实时性目录摘要 (1)1实时系统概述 (3)1.1实时系统 (3)1.2实时操作系统(RTOS) (4)1.3有关 RTOS 的重要概念 (5)1.4衡量 RTOS 实时性能的重要指标 (6)1.5Linux内核 (8)1实时系统概述1.1实时系统实时系统在工业、商业和军事等领域都有非常广泛的用途,并且己经有很多实际的应用。

一般来说,实时系统通常是比较复杂的,因为它必须处理很多并发事件的输入数据流,这些事件的到来次序和几率通常是不可预测的,而且还要求系统必须在事先设定好的时限内做出相应的响应。

那么,是不是响应时间在多少毫秒或多少微秒以内的系统就是实时系统,而超出这个时限的就不算呢?事实上,实时系统并非是指“快速”的系统,实时系统有限定的响应时间,从而使系统具有可预测性[1]。

实时系统与其他普通的系统之间最大的不同之处就是要满足处理与时间的关系。

在实时计算中,系统的正确性不仅仅依赖于计算的逻辑结果,而且依赖于结果产生的时间。

对于实时系统来说最重要的要求,就是实时操作系统必须有满足在一个事先定义好的时间限制中对外部或内部的事件进行响应和处理的能力。

因此,实时系统可以定义为“一个能够在事先指定或确定的时间内完成系统功能和对外部或内部,同步或异步时间作出响应的系统”。

实时系统又可以分为“硬实时系统”和“软实时系统”[2]。

硬实时和软实时的区别就在于对外界的事件做出反应的时间。

硬实时系统必须是对及时的事件做出反应,绝对不能错过事件处理的deadline情况。

在硬实时系统中如果出现了这样的情况就意味着巨大的损失和灾难。

比如说核电站中的堆芯温度控制系统,如果没有对堆芯过热做出及时的处理,后果不堪想象。

软实时系统是指,如果在系统负荷较重的时候,允许发生错过deadline 的情况而且不会造成太大的危害。

比如说程控电话系统允许在105个电话中有一个接不通。

实时系统具有以下一些特性,从而区分于其他系统:嵌入性:实时系统通常是嵌入式的系统,也就是由封装好的软件系统控制与其相关的硬件。

交互性:实时系统通常需要与外部环境进行交互,例如,可以控制机器及生产过程,或者监控化学反应并随时汇报危急情况,这种情况通常需要从外部接收数据并提供输出和控制外部环境。

“反应”性:很多实时系统都是“反应”的系统,也就是说,由事件驱动并且必须对外界事件进行响应。

并发性:绝大多数实时系统的一个重要特点是并发处理,通常,事件发生的顺序是不.IJ 预测的。

1.2实时操作系统(RTOS)实时操作系统是指具有实时性,能支持实时控制系统工作的操作系统。

实时操作系统的首要任务是调动一切可利用的资源完成实时控制任务,其次才着眼于提高计算机系统的工作效率,其重要特点是通过任务调度来满足对于重要事件在规定时间内作出正确的响应。

实时操作系统(RTOS)是嵌入式应用软件的基础和开发平台。

RTOS是一段嵌入在目标代码中的软件,用户的其他应用程序都建立在RTOS之上。

不但如此,RTOS 还是一个可靠性和可信性很高的实时内核,将CPU时间、中断、I/0、定时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。

实时操作系统(RTOS)的研究是从六十年代开始的。

从系统结构上看,实时操作系统到现在己经历了如下三个阶段[3]:(1)早期的实时操作系统早期的实时操作系统,还不能称为真正的实时操作系统,它只是小而简单的、带有一定专用性的软件,功能较弱,可以认为是一种实时监控程序。

这个时期,应用程序、实时监控程序和硬件运行平台往往是紧密联系在一起的。

(2)专用实时操作系统随着应用的发展,早期的实时操作系统己越来越显示出明显的不足。

有些实时系统的开发者为了满足实时应用的需要,自己研制与特定硬件相匹配的实时操作系统。

它一般只应用于特定的硬件环境,且缺乏严格的评测。

移植性也不太好。

(3)通用实时操作系统在各种专用实时操作系统中,一些多任务的机制如基于优先级的调度、实时时钟管理、任务间的通信、同步互斥机构等基本上是相同的,不同的是面向各自的硬件环境与应用目标。

实际上,相同的多任务机制是能够共享的,因而可以把这部分很好地组织起来,形成一个通用的实时操作系统内核。

这类操作系统大多采用软模块结构,以一个个软件“标准模块”构成通用的实时操作系统。

一方面,在实时操作系统内核的最底层将不同的硬件特性屏蔽掉:另一方面,对不同的应用环境提供了标准的、可剪裁的系统服务软模块。

这使得用户可以根据不同的实时应用要求及硬件环境选择不同的软模块,也使得实时操作系统开发商在开发过程中减少了重复。

它们一般都提供了实时性较好的内核、多种任务通信机制、基于TCP/IP 的网络模块、文件管理及 1/O 服务,提供了集编辑、编译、调试、仿真为一体的集成开发环境,支持用户使用C、C++进行应用程序的开发。

总的来说,一个成熟的RTOS 必须具备以下几个功能:任务管理、任务间同步通信、内存管理、实时时钟服务以及中断管理服务。

以上五点是任何一个RTOS 都必不可少的重要功能,对于任何一个RTOS 来说虽然具有这五个基本功能还算不上是一个优秀的实时操作系统,但一旦缺少其中任何一个它都算不上是一个完整的实时操作系统。

1.3有关 RTOS 的重要概念1、多任务多任务运行的实现实际上是靠CPU(中央处理单元)在许多任务之间转换、调度。

CPU 只有一个,轮番服务于一系列任务中的某一个。

多任务运行很像前后台系统,但后台任务有多个。

多任务运行使CPU的利用率得到最大的发挥,并使应用程序模块化。

在实时应用中,多任务化的最大特点是,开发人员可以将很复杂的应用程序层次化。

使用多任务,应用程序将更容易设计与维护。

一个任务,也称作一个进程,是一个简单的程序,该进程可以认为CPU完全只属于该进程自己。

实时应用程序的设计过程,包括如何把问题分割成多个任务,每个任务都是整个应用的某一部分,每个任务被赋予一定的优先级,有它自己的一套 CPU 寄存器和自己的栈空间。

典型地,每个任务都是一个无限的循环。

每个任务都处在以下5种状态之一的状态下,这5种状态是休眠态、就绪态、运行态、挂起态(等待某一事件发生)和被中断态。

休眠态相当于该任务驻留在内存中,但并不被多任务内核所调度。

就绪意味着该任务己经准备好,可以运行了,但由于该任务的优先级比正在运行的任务的优先级低,还暂时不能运行。

运行态的任务是指该任务掌握了CPU的控制权,正在运行中。

挂起状态也可以叫做等待事件态 WAITING,指该任务在等待,等待某一事件的发生,(例如等待某外设的 I/O 操作,等待某共享资源,由暂时不能使用变成能使用状态,等待定时脉冲的到来或等待超时信号的到来以结束口前的等待)。

最后,发生中断时,CPU 提供相应的中断服务,原来正在运行的任务暂不能运行,就进入了被中断状态。

2、上下文切换(Context Switch or Task Switch)Context Switch 实际含义是任务切换,或 CPU 寄存器内容切换。

当多任务内核决定运行另外的任务时,它保存正在运行任务的当前状态(Context)即 CPU 寄存器中的全部内容。

这些内容保存在任务的当前状况保存区(Task's Context Storage area),也就是任务自己的栈区之中[4]。

入栈工作完成以后,就是把下一个将要运行的任务的当前状况从该任务的栈中重新装入 CPU 的寄存器,并开始下一个任务的运行。

这个过程叫做任务切换。

任务切换过程增加了应用程序的额外负荷。

CPU的内部寄存器越多,额外负荷就越重。

作任务切换所需要的时间取决于 CPU 有多少寄存器要入栈。

实时内核的性能不应该以每秒钟能做多少次任务切换来评价。

3、内核(Kernel)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讯。

内核提供的基本服务是任务切换。

之所以使用实时内核可以大大简化应用系统的设计,是因为实时内核允许将应用分成若干个任务,由实时内核来管理它们。

内核本身也增加了应用程序的额外负荷,代码空间增加 ROM 的用量,内核本身的数据结构增加了 RAM 的用量。

但更主要的是,每个任务要有自己的栈空间,这一块对于内存的占用量相当大。

内核本身对 CPU 的占用时间一般在2到5个百分点之间。

4、调度(Scheduler)调度(Scheduler)这是内核的主要职责之一,就是要决定该轮到哪个任务运行了。

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的不同被赋予一定的优先级。

基于优先级的调度法指:CPU 总是让处在就绪态的优先级最高的任务先运行。

然而,究竟何时让高优先级任务掌握 CPU 的使用权,有两种不同的情况:是不可剥夺型的还是可剥夺型内核。

RTOS 的进程调度策略是影响实时性能的重要因素。

尽管调度算法多种多样,但大多由单调速率算法(RM)和最早期限优先算法(EDF)变化而来。

前者主要用于静态周期任务的调度,后者主要用于动态调度。

在不同的环境状态下,两类算法各有优劣。

在商业产品中采用的实际策略常常是各种因素的折中。

1.4衡量 RTOS 实时性能的重要指标通常,判断一个操作系统是否是一个 RTOS,主要有以下几个指标衡量:1、确定性(Deterministic)实时操作系统中,在一定的条件下,系统调用的运行时间可以预测。

这并不是指所有系统调用都总是执行一个固定长度的时间,而是指不论系统负载如何,系统调用的最大执行时间可以确定。

2、可抢占(Preemptive)实时操作系统应该是可抢占的。

抢占是指当系统处于核心态运行时,允许任务的重新调度。

换句话说就是指正在执行的任务可以被打断,让另一个任务运行。

抢占提高了应用对异步韦件的响应性能力。

操作系统内核可.抢占,并不是说任务调度在任何时候都可以发生。

例如当一个任务正在通过一个系统调用访问共享数据时,重新调度和中断都被禁止。

可抢占内核如图 1所示。

3、上下文切换时间(Context Switching)多任务系统中,上下文切换是指 CPU 的控制权由运行任务转移到另外一个就绪任务时所发生的韦件,当前运行任务转为就绪(或者挂起、删除)状态,另一个被选定的就绪任务成为当前任务。

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