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嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用開發(fā)

作者:boxin518 欄目:新手園地

隨著信息化技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前IT產(chǎn)業(yè)界一個非常熱門的話題。因其高效、低成本、高可靠性、豐富的代碼以及應(yīng)用程序可擴(kuò)展性、可移植性等一系列優(yōu)點,目前已越來越成為工業(yè)系統(tǒng)和民用系統(tǒng)的主力軍,尤其在信息化產(chǎn)品中,越來越多地應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)的概念。

嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件和嵌入式軟件系統(tǒng)組成,它是集軟硬件于一體的可獨立工作的“器件”。嵌入式處理器主要由一個單片機(jī)或微控制器(MCU)組成。相關(guān)支撐硬件包括顯示卡、存儲介質(zhì)(ROM和RAM等)、通訊設(shè)備、IC卡或信用卡的讀取設(shè)備等。嵌入式系統(tǒng)有別于一般的計算機(jī)處理系統(tǒng),它不具備像硬盤那樣大容量的存儲介質(zhì),而大多使用閃存(FLASH MEMORY)作為存儲介質(zhì)。嵌入式軟件包括與硬件相關(guān)的底層軟件、操作系統(tǒng)、圖形界面、通訊協(xié)議、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化瀏覽器和應(yīng)用軟件等。

總體看來,嵌入式系統(tǒng)具有便利靈活、性能價格比高、嵌入性強(qiáng)等特點,可以嵌入到現(xiàn)有任何信息家電和工業(yè)控制系統(tǒng)中。從軟件角度來看,嵌入式系統(tǒng)具有不可修改性、系統(tǒng)所需配置要求較低、系統(tǒng)專業(yè)性和實時性較強(qiáng)等特點。

后PC時代是一個真實的階段,而且是一個可以預(yù)測的時代。嵌入式系統(tǒng)就是與這一時代緊密相關(guān)的產(chǎn)物,它將拉近人與計算機(jī)的距離,形成一個人機(jī)和諧的工作與生活環(huán)境。從某一個角度來看,嵌入式系統(tǒng)可應(yīng)用于人類工作與生活的各個領(lǐng)域,具有極其廣闊的應(yīng)用前景。嵌入式系統(tǒng)在傳統(tǒng)的工業(yè)控制和商業(yè)管理領(lǐng)域已經(jīng)具有廣泛的應(yīng)用空間,如智能工控設(shè)備、POS/ATM機(jī)、IC卡等;在家庭領(lǐng)域更具有廣泛的應(yīng)用潛力,如機(jī)頂盒、數(shù)字電視、WebTV、網(wǎng)絡(luò)冰箱、網(wǎng)絡(luò)空調(diào)等眾多消費類和醫(yī)療保健類電子設(shè)備等;此外還有在多媒體手機(jī)、袖珍電腦、掌上電腦、車載導(dǎo)航器等方面應(yīng)用,將極大地推動嵌入式技術(shù)深入到生活和工作的方方面面。它在娛樂、軍事方面的應(yīng)用潛力也是巨大的,而且是有目共睹的。面對全球嵌入式系統(tǒng)工業(yè)化的潮流,適應(yīng)我國加速知識創(chuàng)新和建立面向21 世紀(jì)知識經(jīng)濟(jì)的需要,必須加強(qiáng)高等院校嵌入式系統(tǒng)的教學(xué),培養(yǎng)高層次、實用型、復(fù)合型、國際化的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用人才,使我國嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用水平獲得跨越式發(fā)展。

要學(xué)好嵌入式系統(tǒng),除了系統(tǒng)的學(xué)習(xí)理論知識外,重要的一個環(huán)節(jié)就是實踐,在實踐中加深對嵌入式軟件開發(fā)的體會。只有通過實驗,接觸目標(biāo)開發(fā)板、集成開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建方式和作業(yè)方式、嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件、JTAG調(diào)試方法,才能學(xué)會如何從頭開始著手開發(fā)一個嵌入式系統(tǒng);才能增加交叉編譯、目標(biāo)板程序調(diào)試和加載的真知;才能積累嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程、開發(fā)方法和開發(fā)技巧的經(jīng)驗。


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boxin518

目前市場上已有幾千種嵌入式芯片可供選擇。產(chǎn)品設(shè)計人員通常是首先獲得嵌入式微處理器核的授權(quán),然后根據(jù)應(yīng)用的需要增加相應(yīng)的接口模塊,如針對網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用產(chǎn)品增加以太網(wǎng)接口,針對多媒體應(yīng)用增加音頻接口等。

當(dāng)前在業(yè)界得到廣泛應(yīng)用的是英國先進(jìn)RISC機(jī)器公司(ADVANCED RISC Machines,亦稱為ARM公司)的ARM系列處理器核,由于其低功耗、低成本等卓越性能和顯著優(yōu)點,在32位嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域獲得了巨大成功,如INTEL、MOTOROLA、IBM、NS、ATMEL、PHILIPS、NEC、OKI、SONY等幾乎所有知名半導(dǎo)體公司都獲得了ARM公司的授權(quán),開發(fā)具有自己特色的基于ARM核的嵌入式系統(tǒng)芯片。此外,ARM芯片還獲得了許多實時操作系統(tǒng)(RTOS,Real Time Operating SYSTEM)供應(yīng)商的支持,如Windows CE、μCLinux、pSOS、VxWorks、Nucleus、EPOC、μC/OS、BeOS、Palm OS和QNX等。

prochip結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗和科研積累,采用當(dāng)前流行的ARM內(nèi)核微處理器(ARM7TDMI)設(shè)計了面向無線信息終端應(yīng)用的SoC芯片SEP3203微控制器,該微控制器提供了完整的通用外設(shè)接口,可以滿足系統(tǒng)用戶的各種需求。在此基礎(chǔ)上我們設(shè)計了GE01嵌入式系統(tǒng)實驗開發(fā)平臺。該實驗平臺設(shè)計配置靈活、接口豐富, 支持μCLinux、Asix等實時操作系統(tǒng),支持經(jīng)濟(jì)適用的JTAG 實時調(diào)試或低成本的串行端口監(jiān)控調(diào)試,是一款理想的、高性能價格比的現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)實驗平臺和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)評估綜合平臺。

本實驗平臺提供了各類實驗,涵蓋了鍵盤、顯示、網(wǎng)絡(luò)通信、音頻、操作系統(tǒng)等多個方面,并且在實驗課題安排上注意了課題難度的層次性和連貫性,基本可以滿足各個應(yīng)用層面的要求。



「該帖子被 boxin518 在 2007-3-1 17:00:57 編輯過」
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