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TKScope嵌入式智能仿真开发平台仿真AVR快速入门

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!嵌入式系统开发资料(入门必备)

获取更多权威电子书请登录https://www.wendangku.net/doc/1e15254507.html, ARM嵌入式系统开发综述ARM开发工程师入门宝典

获取更多权威电子书请登录https://www.wendangku.net/doc/1e15254507.html, 前言 嵌入式系统通常是以具体应用为中心,以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统,其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台,提供了软件运行所需的物理平台和通信接口;而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件,它们是整个系统的控制核心,提供人机交互的信息等。所以,嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发,硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等;软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等,与此同时,软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述,而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候,往往面临着诸多困难,如选择什么样的开发平台?什么样的器件类型?在进行编译时怎样实现代码优化?开发工具该如何选择和使用?在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文,能帮助初学者了解有关ARM嵌入式系统开发流程。

获取更多权威电子书请登录https://www.wendangku.net/doc/1e15254507.html, 目录 前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台: (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22) 4 操作系统 (23) 4.1 哪里可以得到os 软件包 (Open Source and Linux Kernel) (25) 4.2 安装镜像 (26) 4.3 交叉编译 (26) 总结 (27)

嵌入式系统期末考试题库及答案

嵌入式系统期末考试题库及答案 《嵌入式系统》试题库 《嵌入式系统》试题库 一、填空题 1、嵌入式系统的基本定义为:以应用中心,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。 2、从模块结构来看,嵌入式系统由三大部分组成,分别是:硬件、软件和开发平台。 3、从层次角度来看,嵌入式系统由四大部分组成,分别是:应用软件层、操作系统层、板级支持包(或硬件抽象层)和硬件层。 4、嵌入式产品的主要度量指标包括:上市时间、设计成本和产品质量。 5、嵌入式系统的设计过程包括:需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统集成和系统测试。 6、需求分析包括:功能性需求分析和非功能性需求分析。 7、确定输入信号是数字信号还是模拟信号属于功能性需求。 8、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 9、在嵌入式系统的设计过程中,其中规格说明解决“做什么”。 10、在嵌入式系统的设计过程中,其中体系结构设计解决“如何做”。 11、在嵌入式系统的设计过程中,软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。12、在嵌入式系统的设计过程中,处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。13、在嵌入式系统的设计过程中,嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。14、在嵌入式系统的设计过程中,完成原理图设计应在构件设计阶段完成。15、在嵌入式系统的设计过程中,完成版图设计应在构件设计阶段完成。16、在嵌入式系统的设计过程中,完成软件设计应在构件设计阶段完成。 17、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计(需

求分析、规格说明和体系结构设计)和系统调试。 18、设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。 19、设计重用技术主要分为基于IP 核的模块级重用和基于平台的系统级重用。20、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验证几个阶段组成。 21、嵌入式处理器的分类包括三种,分别是:嵌入式微处理器、微控制器(或单片机)和 第1 页共44 页 1 《嵌入式系统》试题库 数字信号处理器(DSP)。 22、列举常见的ARM 系列处理器:ARM7 系列、ARM9 系列、ARM11 系列、Cortex-M 系列、Cortex-R 系列、Cortex-A 系列等。 23、ARM 系列微处理器支持的数据类型有:字节、半字和字等三种类型。24、ARM 系列微处理器支持的字数据存储格式有:大端格式和小端格式。25、ARM 系列处理器通过执行BX 或者BLX 指令来实现工作状态的切换。26、列举常见的存储器类型:SRAM、DRAM、Flash、EEPROM 等。27、对于RAM 存储器主要有两种,分别是:SRAM 和DRAM。 28、在时钟信号边沿到来之前的一段时间内,数据信号必须保持稳定,这段时间称为器件的建立时间;在时钟信号边沿到来之后的一段时间内,数据信号必须保持稳定,这段时间称为器件的保持时间。 29、总线是在多于两个模块(设备、子系统)之间传送信息的公共通路。30、总线的功能是信息共享和交换。 31、总线由传输信息的物理介质和管理信息传输的协议组成。 32、挂接在总线上的设备依据启动总线事务的能力可以分为主设备和从设备。33、总线协议依据同步方式可分为同步时序协议和异步时序协议。34、总线仲裁方式可分为集中式仲裁和分布式仲裁。

嵌入式开发工具使用

《嵌入式开发工具使用》 实验报告 学生姓名:______________________ 学号:— 专业班级:_______________ 指导教师:_________________ 完成时间: 实验2嵌入式开发工具使用实验 一?实验目的 了解嵌入式开发工具套件组成,掌握开发工具安装,熟练运用gcc各命令选项,熟练编写Makefile和使用make工具,掌握gdb各命令用于应用程序调试。 二?实验内容 实验 2.1 arm-linux-gcc安装 实验2.2编译工具gcc使用 实验2.3 编写Makefile和使用make编译 实验2.4使用gdb调试应用程序 实验2.5 使用code::blocks进行图形化编程 三?预备知识 Linux使用等 四?实验设备及工具(包括软件调试工具) 硬件:ARM嵌入式开发平台、PC机Pentium100以上、串口线。软件:WinXP或 UBUNTU开发环境。 五?实验步骤 5.1交叉编译工具配置及编译 第一步,解压缩交叉编译器工具,命令为: #cd /tmp _____________________________________________________________________ ? arm-l inu x-gcc可执行文件位于目录 /root/gcc-gdb-make_exp _________________________________________ 。 第二步,修改PATH环境变量,将arm-linux-gcc可执行文件目录添加到PATH环境变量中,命令为 5.2 arm-l inu x-gcc编译工具使用

详解嵌入式系统的发展特点及架构

详解嵌入式系统的发展特点及架构 随着电子产品的发展,嵌入式系统已经广泛地应用我们的生活的各个领域,例如:计算机、汽车、航天飞机等等。提到嵌入式系统首先联想到单片机,是的,MCU是最基础和常用的嵌入式系统。嵌入式系统与模拟电路或其他功能电路组成的SoC(System on Chip,片上系统)或SiP(System in Package,系统级封装)在手机、机顶盒等功能复杂的产品中的应用也越来越多。 嵌入式系统发展呈现如下特点:·由8位处理向32位过渡·由单核向多核过渡·向网络化功能发展·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进·嵌入式操作系统呈多元化趋势所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP核(Intellectual Property,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP核的屈指可数。有自己的IP核,光靠卖IP核即可坐拥城池。嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC都拥有自己得专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。 标准的嵌入式系统架构有两大体系,目前占主要地位的是所谓RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)处理器。RISC体系的阵营非常广泛,从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是属于RISC处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系,但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用,而必须经过重新编译。 其次是CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)处理器体系,我们所熟知的Intel的X86处理器就属于CISC体系,CISC体系其实是非常低效率的体系,其指令集结构上背负了太多包袱,贪大求全,导致芯片结构的复杂度被极大的提升。过去被应用在嵌入式系统的X86处理器,多为旧世代的产品,比如说,工业计算机中仍可常见数年前早已退出个人计算机市场的Pentium3处理器。由于此世代的产品效能与功耗比可以说是过去X86体系的甜蜜点,加上已经被市场长久验证,稳定性高,故常被应用于效能需求不高,但稳定性要求高的应用中,如工控设备等产品。 1、RISC家族之ARM处理器 ARM 公司于1991年成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术智能财产(IP)核心的处理器,即我们通常所说的ARM处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场,ARM技术不止逐步渗入到我们生活的各个方面,我们甚至可以说,ARM 于人类的生活环境中,已经是不可或缺的一环。 目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在进行开发验证,市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。ARM 首个多核心架构为ARM11 MPCore,架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11核心是发布于2002年10月份,为了进一步提升效能,其管线长度扩展到8阶,处理单元则增加为预取、译码、发送、转换/MAC1、执行/MAC2、内存存取/MAC3和写入等八个单元,体系上属于ARM V6指令集架构。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程,运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说,这显然是个相当惊人的程度,不过显然1GHz在ARM11体系中不算是个均衡的设定,因此几乎没有厂商推出达到1GHz的ARM11架构处理器。 ARM11的逻辑核心也经过大量的改进,其中最重要的当属“静/动态组合转换的预测功能”。ARM11的执行单元包含一个64位、4种状态的地址转换缓冲,它主要用来储存最近使用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时,静态转换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中,单纯采用动态预测的准确率为88%,单纯采用静态预测机制的准确率只有77%,而ARM11的静/动态预测组合机制可实现92%的高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题,ARM11采用一项名为“IEM (Intelligent Energy Manager)”的智能电源管理技术,该技术可根据任务负荷情况动态调节处理器的电压,进而有效降低自身的功耗。这一系列改进让ARM11的功耗效能比得以继续提高,平均每MHz只需消耗0.6mW(有快取时为0.8mW)的电力,处理器的最高效能可达到660 Dhrystone MIPS,远超过上一代产品。至于ARM11 MPCore,其在架构上与ARM11同样属于V6指令体系。根据不同应用的需要,MPCore可以被配置为1-4个处理器的组合方式,根据官方资料,其最高性能约可达到2600 Dhrystone MIPS的程度。MPCore是标准的同质多核心处理器,组成MPCore的是4个基于ARM11架构的处理器核心,由于多核心设计的优点是在频率不变的情况下让处理器的性能获得明显提升,因此可望在多任务应用中拥有良好的表现,这一点很适合未来家庭消费电子的需要。例如,机顶盒在录制多个频道电视节目的同时,还可通过互联网收看数字视频点播节目、车内导航系统在提供导航功能的同时,仍然有余力可以向后座乘客播放各类视频码流等。 2、RISC家族之MIPS处理器 MIPS是美国历史悠久的RISC处理器体系,其架构的设计,也如美国人的性格一般,相当的大气且理想化。MIPS架构起源,可追溯到1980年代,斯坦福大学和伯克利大学同时开始RISC架构处理器的研究。MIPS公司成立于1984年,随后在1986年推出第一款R2000处理器,在1992年时被SGI所并购,但随着MIPS架构在桌面市场的失守,后来在1998年脱离了SGI,成为MIPS技术公司,并且在1999年重新制定公司策略,将市场目标导向嵌入式系统,并且统一旗下处理器架构,区分为32-bit以及64-bit两大家族,以技术授权成为主要营利模式。 MIPS除了在手机中应用得比例极小外,其在一般数字消费性、网络语音、个人娱乐、通讯、与商务应用市场有着相当不错的成绩,不过近年来因为其它IP授权公司的兴起,其占有比率稍有衰退。MIPS应用最为广泛的应属家庭视听电器(包含机顶盒)、网通产品以及汽车电子方面。对于MIPS,其核心技术强调的是多执行绪处理能力(Multiple issue,国内也通常称作多发射核技术,以下以此称谓)。一般来说,多核心与多发射是两个并不是互斥的体系,可以彼此结合,然而在嵌入式领域,ARM与MIPS这两大处理器IP厂商对这两个架构的态度不同,造成这两个架构在嵌入式市场上对抗的结果。 MIPS 的多发射体系为MIPS34K系列,此为32位架构处理器,从架构上来看,其实多发射核技术只是为了尽量避免处理单元闲置浪费而为的折衷手段,就是将处理器中的闲置处理单元,分割出来虚拟为另一个核心,以提高处理单元的利用率。在技术上,为了实现硬件多重处理,多核心与多发射两者对于软件最佳化的复杂度方面同样都比单核心架构来得复杂许多。34K核心能执行现有的对称式二路SMP操作系统(OSes)与应用软件,通过操作系统的主动管理,现有的应用软件也能善用多发射处理能力。它亦能应用在多个执行线程各自有不同角色的(AMP或非对称式多重处理)环境下。此外,34K核心能设定一或两个虚拟处理组件(VPE)以及多至5个线程内容(Thread Content),提供相当高的设计弹性。MIPS的多发射在任务切换时,有多余的硬件缓存器可以记录执行状态,避免切换任务时,因为必须重新加载指令,或者是重新执行某部分的工作,造成整个执行线程的延迟。不过即便能够达到同时执行多个任务的能力,多发射处理器本质上仍然是单核心处理器,在单一执行绪

嵌入式系统期末考试试卷 习题

1.下面哪一种工作模式不属于ARM特权模式(A)。 A.用户模式B.系统模式C.软中断模式D.FIQ模式 2.ARM7TDMI的工作状态包括( D )。 A.测试状态和运行状态B.挂起状态和就绪状态 C.就绪状态和运行状态D.ARM状态和Thumb状态 3.下面哪个Linux操作系统是嵌入式操作系统( B )。 A.Red-hat Linux B.uclinux C.Ubuntu Linux D.SUSE Linux 4.使用Host-Target联合开发嵌入式应用,( B )不是必须的。 A.宿主机B.银河麒麟操作系统 C.目标机D.交叉编译器 5.下面哪个不属于Linux下的一个进程在内存里的三部分的数据之一(A)。 A.寄存器段B.代码段 C.堆栈段D.数据段 选择题(共5小题,每题2分,共10分) 1.下面哪个系统属于嵌入式系统( D )。 A.“天河一号”计算机系统B.IBMX200笔记本电脑 C.联想S10上网本D.Iphone手机 2.在Makefile中的命令必须要以(A)键开始。 A.Tab键B.#号键 C.空格键D.&键 3.Linux支持多种文件系统,下面哪种不属于Linux的文件系统格式( B )。 A.Ext B.FA T32 C.NFS D.Ext3 4.下面哪种不属于VI三种工作模式之一( D )。 A.命令行模式B.插入模式 C.底行模式D.工作模式 5.下面哪一项不属于Linux内核的配置系统的三个组成部分之一( C )。 A.Makefile B.配置文件(config.in) C.make menuconfig D.配置工具 1.人们生活中常用的嵌入式设备有哪些?列举4个以上(1) 手机,(2) 机顶盒,(3) MP3,(4) GPS。(交换机、打印机、投影仪、无线路由器、车载媒体、PDA、GPS、智能家电等等。) 2.ARM9处理器使用了五级流水线,五级流水具体指哪五级:(5) 取指,(6) 译码,(7) 执行,(8) 缓冲/数据,(9) 回写。 3.在Makefile中的命令必须要以(10) Tab 键开始。 4.Linux支持多种文件系统,主要包括哪些(写出其中4中就行)(11) Ext,(12) VFA T,(13) JFS,(14) NFS。(JFS、ReiserFS、Ext、Ext2、Ext3、ISO9660、XFS、Minx、MSDOS、UMSDOS、VFAT、NTFS、HPFS、NFS、SMB、SysV、PROC等) 5.VI的工作模式有哪三种:(15) 命令行模式,(16) 插入模式,(17) 底行模式。

LInux 嵌入式操作系统期末试题

1.简答题:请简单概括什么是嵌入式系统、并举出嵌入式系统的特点;(6分) 答: 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁,适用于应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统; 其特点如下: (1)嵌入式系统是面向特定系统应用的。 (2)嵌入式系统涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各个行业; 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; (3)嵌入式系统的硬件和软件都必须具有高度可定制性;只有这样才能适应嵌入式系 统应用的需要,在产品价格和性能方面具备竞争力; (4)嵌入式系统的生命周期相当长。 (5)嵌入式系统不具备本地系统开发能力,通常需要有一套专门的开发工具和环境。 2.嵌入式操作系统的优势:1.低成本开发系统 2.可应用多种硬件平台 3.可定制内核 4. 性能优异 5.良好的网络支持 3.linux文件类型:1.普通文件 2.目录文件 3.链接文件 4.设备文件 a.块设备文件(硬 盘:/dev/hda1)b.字符设备(串行端口接口设备) 4.linux文件属性:访问权限:r:可读w:可写x:可执行用户级别:u:文件拥有者g:所 属用户组 o:其他用户第一个字符显示文件类型:-普通d目录 l 链接… 5.简答题:(6分) linux目录结构:/bin 存放linux常用操作命令的执行文件(二进制文件) /boot 操作系统启动时所需要的程序 /dev Linux系统中使用的外部设备 /etc 系统管理时所需要的各种配置文件和子目录 /etc/rc.d Linux启动和关闭时要用到的脚本 /etc/rc.d/init Linux默认服务的启动脚本 /home 系统中默认用户工作根目录 /lib 存放系统动态链接共享库 /mnt软驱、光驱、硬盘的挂载点 /proc存放系统核心与执行程序所需信息、 /root超级用户登陆时的主目录 /sbin 存放管理员常用系统管理程序 /usr存放用户应用程序和文件 /var存放日志信息(答六点即可) 6.编写一个shell文件:创建studen01 –student30这30个用户,用户组为class1,之 后编写shell文件,删除所有用户

为嵌入式系统开发人员建立虚拟的ARM平台

郑州大学毕业设计(翻译) 题目:Virtual ARM Platform for Embedded System Developers 指导教师:李正民职称:副教授 学生姓名:乔旭学号:20052430222 专业:计算机科学与技术 院(系):信息工程学院 完成时间:2009年5月20日 2009年5月20日

为嵌入式系统开发人员建立虚拟的ARM平台 [摘要] 越来越多的嵌入式系统开发人员和片上系统设计师采用microprocessor-based(基于微处理器的)设计方法,以减少推向市场的时间。在过去的10年里,ARM处理器一直都是嵌入式系统行业的主角之一。然而,在早期设计阶段,有许多对基于ARM处理器的嵌入式软件开发的限制。对于那些不熟悉嵌入式软件设备的人来说,在ARM硬件平台上测试他们的软件是一项异常艰巨的工作。为克服这些问题,我们为基于ARM的嵌入式系统开发人员设计了虚拟的ARM平台,提供更容易测试和调试的环境。使用虚拟ARM平台的好处是:(1)减少开发成本,(2)对于初学者降低了入门的难度,以及(3)让您更轻松地测试和调试嵌入式软件。与许多其他的纯粹以软件为导向且独立于硬件平台的ARM模拟器不同,我们的虚拟ARM平台是专门针对SYS-Lab 5000 ARM硬件平台(由Libertron公司负责设计制造)研发的,这意味着我们的平台可以尽可能地模仿在目标硬件上的嵌入式软件的各种行为。本文旨在介绍我们的虚拟ARM平台的设计思想以及它在减少设计时间和开销方面的一些应用。 1.导言 嵌入式系统是一个拥有特殊用途的计算机系统,它仅仅采用通用计算机系统一小部分的专用功能,有时还需要进行实时处理。通常,嵌入式系统具备完整的硬件设备和机械装置,并且它已经深深渗透到现代生活的方方面面。不仅仅是个人数字助理(PDA)、mp3、手机等电子消费产品,在电信系统,交通运输系统,医学仪器等领域里,仍然存在着许多的嵌入式系统,例如防抱死刹车系统(ABS)、GPS、电子听诊器等。[1] 微处理器是嵌入式系统非常重要的硬件结构之一。随着个人计算机和因特网的普及,微处理器成为IT行业发展中的主要角色。针对不同的用途,每个微处理器都有自己的特殊结构。[2]其中,ARM微处理器采用RISC结构,被广泛应用于嵌入式系统的设计之中。这不仅仅是因为它的高性能和廉价,而且还因为它有低功耗的特点。ARM系列处理器在各种电子消费类产品中占有很大优势,从便携式设备(PDAs,手机,媒体播放器,掌上游戏机和计算器)到计算机外设(硬盘,桌面路由器)。 我们即将在本文中介绍的虚拟ARM平台,是一个为目标硬件设计的ARM模拟器。与其他仅仅在软件模型上设计的虚拟ARM机不同,我们的虚拟ARM平台可以与目标嵌入式系统执行相类似的操作。这种相类似的操作具体是指我们的虚拟ARM平台允许嵌入式系统开发人员在一个正真的H/W平台上开发和测试他们的嵌入式应用。为执行一个特定的虚拟ARM平台,我们已经选择了SYS-Lab5000 ARM硬件平台作为我们的目标H/W平台。正是由于特定目标的虚拟平台可以测试目标平台的细节而无需实际的目标平台,设计时间和花销被大幅的降低了。尤其在教学领域,在无法提供充足数量的嵌入式设备时,这种针对特定目标的虚拟平台将尽可能减少学生对实际硬件的需求,同时为学生学习如何设计特定目标的嵌入式系统提供巨大帮助。我们的虚拟ARM平台通过使用SimIt-ARM虚拟器和QT程序库的用户图形界面,完全可以建立在ARM虚拟器之上。为了方便维护和调试,我们还扩展了特定目标的易用程度,设计了给定平台信息,提供自动进行特定平台环境设置的模拟器。此外,我们还可以为简易操作系统模拟器运行中断句柄定时器。 本文的余下部分将介绍以下内容:在第二部分,我们讨论在虚拟ARM平台上开发嵌入式系统与实际硬件平台上的区别。在第三部分,我们将总结一些相互关系的研究成果。第四部分介绍我们的虚拟ARM平台是如何组织和工作的,第五部分介绍我们的研究成果,第六部分是总结。 2.虚拟ARM平台的需求

ARM嵌入式系统开发综述.

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系统的控制核心,提供人机交互的信息等。所以,嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发,硬件部分主要包括选择合适的MCU 或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等;软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等,与此同时,软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述,而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候,往往面临着诸多困难,如选择什么样的开发平台?什么样的器件类型?在进行编译时怎样实现代码优化?开发工具该如何选择和使用?在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文,能帮助初学者了解有关ARM 嵌入式系统开发流程。 获取更多权威电子书请登录 目录 前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台: (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22)

嵌入式操作系统期末考试答案

填空 1、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、适用于应用系统,对(功能)、(可靠性)、(成本)、(体积)、(功耗)严格要求的专用计算机系统。 2、嵌入式系统开发采用的交叉开发环境是由(宿主机)和(目标机)组成的。 3、挂载设备到文件系统的命令是(mount),从文件系统中卸载设备命令是(umounts)。 4、在系统提示符号输入vi及文件名称后,就进入vi全屏幕编辑画面,进入vi之后,是处于 (命令)模式,要切换到(编辑)模式才能够输入文字。 5、GCC的编译流程分为4个步骤,分别为:(预处理),编译,(汇编),链接。 6、Linux系统的设备分为三类:(字符设备)、(块设备)和网络设备。 7、操作系统的功能包(处理机管理)、(存储管理)、(设备管理)、(信息管理)、(作业管理)。 选择 1、下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。(C) (A)内核精简(B)专用性强(C)功能强大(D)高实时性 2、嵌入式Linux下常用的文件系统不包括以下哪一项(A) (A)nfs(B)romfs(C)yaffs(D)jffs 3、下面关于Shell的说法,不正确的是:(D) (A)操作系统的外壳(B)用户与Linux内核之间的接口程序(C)一个命令语言解释器(D)一种和C语言类似的程序语言 4、在Bootloader()模式下,目标机可以通过通信手段从主机更新系统。(B) (A)启动加载模式(B)下载模式(C)实时模式(D)保护模式 5、文件exer1的访问权限为rw-r--r--,现要增加所有用户的执行权限和同组用户的写权限,下列命令正确的是: (A) (A)chmoda+xg+wexer1(B)chmod765exer1(C)chmodo+xexer1(D)chmodg+wexer1 6、在vi编辑环境中,下面()选项不是从命令行模式切换到插入模式。(C) (A)i(B)o(C)ESC(D)a 7、shell变量名命名中不包括()。(D) (A)字母(B)数字(C)下划线(D)括号 8、下列关于字符设备说法不正确的是()。(C) (A)以字节为单位逐个进行I/O操作(B)字符设备中的缓存是可有可无的 (C)支持随机访问(D)字符设备可以通过设备文件节点访问 9、以下哪一项是是硬盘设备文件()。(B) (A)fd0(B)hda(C)eth1(D)ht0 10、共享内存通信机制的缺点是()。(B) (A)需要花费额外的内存空间(B)需要使用额为的同步机制 (C)需要额外硬件支持(D)通信过程中需要反复读取内存,时间开销大 简答题 1.嵌入式操作系统在哪些方面较为突出的特点并请列举出4种目前较常用的手机嵌入 式操作系统。 四个方面:系统实时高效性硬件的相关依赖性软件固态化应用的专用性 四种手机操作系统:Window Mobile SymbianOSAndriod OSE

嵌入式系统

第一章绪论 1.嵌入式系统的定义、特点和分类 2.嵌入式操作系统 3.嵌入式系统的选型 4.嵌入式系统的发展趋势 5.嵌入式系统的关键技术 6.嵌入式系统的应用 思考与练习 1.什么是嵌入式系统?嵌入式系统的特点是什么? 2.请说出嵌入式系统与其它商用计算机系统的区别。 3.嵌入式系统的关键技术有哪些? 4.请说明嵌入式系统技术发展及开发应用的趋势。 5.你知道嵌入式系统在我们日常生活中哪些设备中应用?说明其采用的处理器是什么?采用的哪一个嵌入式操作系统? 6.开发嵌入式系统的计算机语言主要有哪几种?分别用在什么场合?7. 嵌入式系统和专用集成电路的关系是什么? 第二章嵌入式系统设计方法 1. 需求分析与系统分析法 2.软硬件协同设计方法 3.嵌入式硬件开发方法 4.嵌入式软件开发方法 5.构件式开发方法 6.软件调试与软件测试方法 思考与练习 1.请说出嵌入式系统设计的主要方法及设计流程。在嵌入式系统开发的总体设计中,需要进行哪几方面的工作? 2.嵌入式硬件调试的主要方法及技术手段有哪些? 3.什么是构件式开发方法?说明该方法对嵌入式系统开发具有什么意义,并举例说明。4.需求分析阶段分为哪几个步骤?每个步骤完成什么工作? 5.在进行系统设计时,概要设计和详细设计的工作内容有什么不同? 6.在嵌入式系统实现阶段,需要选择开发平台,通常开发平台的选择包括哪些内容?7.在当今IT 时代,为了使产品尽快进入市场,就产品开发阶段,你认为有哪些方法可以加快产品的开发速度? 8.什么是“黑盒”测试?什么是“白盒”测试?什么是“灰盒”测试? 9.嵌入式系统开发中,使用软件组件技术有什么好处? 10.什么是知识产权核(Intellectual Property Core,简称IP Core)?指出“软知识产权核(Soft IP Core)”、“硬知识产权核(Hard IP Core)”、“固知识产权核(Firm IP Core)”的意义和差别。 11.根据嵌入式软件开发的不同阶段,嵌入式开发工具有哪些种类? 12.从底层硬件到上层应用,嵌入式软件的开发可以分为哪几种? 13.什么是交叉开发环境? 14.什么是OCD 调试方法?指出OCD 的主要形式JTAG 和BDM 的特点和区别? 15.嵌入式软件的调试运行环境和固化运行环境主要区别是什么?

如何选择嵌入式软件开发平台

久前,市场研究机构Embedded Market Forecasters (EMF)发布了一份报告指出:与嵌入式Linux平台相比,基于Microsoft Windows Embedded操作系统平台进行嵌入式系统开发,速度快43%,开发成本低68%.得出这个结论所采用的是TCD (Total Cost of Development,开发总成本)。 这个结论一经发布,可谓一石激起千层浪,热衷于嵌入式Linux的人们纷纷出来辩论,对其提出质疑。人们首先要怀疑这份报告的公正性,因为报告作者——EMF分析师Jerry Krasner博士公开承认,微软为他做出这份研究报告向他支付了费用。 在包括嵌入式软件在内的大多数软件领域,微软的地位无疑是非常重要的。Linux不仅因为继承了Unix的技术特色,更因为开放源代码而在商业机制上与一贯封闭的微软相对垒,赢得了众多口碑。不过,我们不应该忘记,在嵌入式软件开发领域并不是两军对垒,而是三足鼎立。这里还有一个非常重要的阵营——商业嵌入式软件开发工具提供商,例如Wind River的VxWorks.在激烈竞争的商业环境中,谁都希望以更低的成本、更快的速度推出满足市场需求、具有独特竞争力的产品呢。那么,嵌入式软件开发平台究竟应该采用什么样的衡量标准呢?哪一种嵌入式软件开发平台更能有效地帮助电子产品开发商降低产品成本、加快上市速度呢?为了对这些问题有一个全面的认识,让我们对来自微软、嵌入式Linux和商业嵌入式软件开发商的声音做一个全面的了解。 争执,从衡量尺度开始 衡量任何事情,都必须先有一个标准的尺度。为了说明什么样的嵌入式开发平台最经济有效,首先必须形成一套衡量标准。在这个关键问题上,的确是公说公有理、婆说婆有理。究竟谁的对,我们不妨来个“兼听则明”。 受微软公司的委托,EMF研究机构Krasner博士所提出的报告标题是《TCD:嵌入式开发平台的成本评估框架》,其中首先针对如何评估一个嵌入式软件开发平台提出了一套方法。Krasner博士说:“TCD( Total Cost of Development)评估框架可以帮助嵌入式设备制造厂商评估他们花在软件设计中的总体成本,从而便于他们提高开发设计质量,控制开发设计成本。” Krasner博士在报告中提出了这样一个模型: TCD=TTM x NOE x CPMM其中:TTM(Time to Market)为产品从开发工作开始到上市所用的时间,以“月”为单位;NOE(Number of Engineers used)为开发该产品所需的工程师数量;CPMM(Cost per Man-Month)为每个工程师每个月所需的费用。 Krasner的调查结果认为:Windows Embedded平台的平均TTM为8.1个月,而嵌入式Linux平台的平均TTM为14.3个月,前者比后者快了43%;从对软件工程师的需求来看,Windows Embedded 平台中每开发一个产品所需的平均工程师数量为7.9人,而嵌入式Linux平台需要14.2人,前者比后者节省44%.不管是在哪一种平台之中,调查报告把每个嵌入式软件工程师的平均月成本都假定为

嵌入式系统架构发展趋势及比较分析

嵌入式系统架构发展趋势及比较分析 范虎 嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机,不错,MCU是最基础和常用的嵌入式系统,但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS 等其他嵌入式系统应用也越来越广泛。 总的来说,嵌入式系统发展呈现如下特点:·由8位处理向32位过渡·由单核向多核过渡·向网络化功能发展·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进·嵌入式操作系统呈多元化趋势,所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP 核(IntellectualProperty,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP 核的屈指可数。嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC等都拥有自己的专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。 标准的嵌入式系统架构有两大体系,目前占主要地位的是所谓RISC (ReducedInstructionSetComputer,精简指令集计算机)处理器。RISC体系的阵营非常广泛,从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是属于RISC 处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系,但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同,因此彼此完全不能兼容,在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用,而必须经过重新编译。 其次是CISC(ComplexInstructionSetComputer,复杂指令集计算机)处理器体系,我们所熟知的Intel的X86处理器就属于CISC体系,CISC体系其实是比较低效率的体系,但由于其已经被市场长久验证,稳定性高,故常被应用于效能需求不高,但稳定性要求高的应用中,如工控设备等产品。 下面将简单介绍一下几种比较常见的RISC和CISC嵌入式系统架构。 1、RISC家族之ARM处理器 ARM公司于1991年成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术(IP)核心的处理器,即我们通常所说的ARM处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场。 目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9,ARM11以及Cortex 系列。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。ARM首个多核心架构为ARM11MPCore,架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程,运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说,这显然是个相当惊人的程度。

嵌入式系统期末考试题1

嵌入式系统的设计可以分成三个阶段:分析、设计和实现 目前使用的嵌入式操作系统主要有 Windows CE/Windows Mobile Linux、uCos、和 Symbian XScale微处理器使用的是ARM公司ARMV5TE 版内核和指令集。微处理器有两种总线架构,使用数据和指令使用同一接口的是冯诺依曼,分开的指令和数据接口、取指和数据访问可以并行进行的是哈佛结构 ARM微处理器有七种工作模式,它们分为两类非特权模式、特权模式。其中用户模式属于非特权模式 ARM核有两个指令集,分别是ARM 、Thumb ARM微处理器复位后,PC(R15)的地址通常是0X0 , 初始的工作模式是supervisor 8、在ARM体系构架中对复杂的内存管理是通过系统控制协处理器cp15 和MMU(存储管理部件)来进行的。当系统发生Data Abort(数据)异常和Prefetch Abort(指令领取)异常时,异常处理程序透过嵌入式操作系统的内存管理机制,通过MMU交换物理内存和虚拟内存的页面,以保证程序正常执行。 9、构建嵌入式系统开发环境的工具链有多种,其中开放源码的工具链是GNU 工具链,ARM公司提供的工具链是ADS工具链 1、写一条 ARM 指令,完成操作r1 = r2 * 4(4分) MOV R1,R2, LSL #3 2、初始值R2=5,R3=4,R4=3,执行指令SUBS R2,R3,R4,LSR #2后,寄存器R2,R3的值分别是多少?(4分) R2=3,R3=4 3、有如下程序段,画出程序流程图,并回答执行程序以后R0的值是多少。(8分) num EQU 2

嵌入式系统架构的发展趋势及比较分析

主要是处理器不一样,一般嵌入式系统用的是arm架构的处理器,属于专用处理器。一般的PC机用的是X86架构的处理器(intel、amd)属于通用处理器。 你可以把arm嵌入式系统看成是一个专用的pc。它比通用pc机所消耗的硬件资源要少。由于在一些特定的场合需要实现一些智能的操纵,使用通用pc机不合算(成本),使用嵌入式系统可以基本满足需要。显然,嵌入式系统的操作系统和硬件资源相对于pc机来说是进过精简的。 应用场合、系统结构、知识背景等等:百度百科上说的就很详细(直接百度百科“嵌入式系统”),这里不在累赘了。以看pc机的眼光看嵌入式系统就很简单了。 嵌入式系统架构的发展趋势及比较分析 嵌入式系统已经广泛地应用到当今各个领域,与我们的生活息息相关,小到掌上的数字产品,大到汽车、航天飞机。 提到嵌入式系统我们很快会联想到单片机,不错,MCU是最基础和常用的嵌入式系统,但是目前像FPGA、ARM、DSP、MIPS等其他嵌入式系统应用越来越广泛。嵌入式系统与模拟电路或其他功能电路组成的SoC(System on Chip,片上系统)或SiP(System in PAC kage,系统级封装)在手机、机顶盒等功能复杂的产品上的应用也越来越多。 总的来说,嵌入式系统发展呈现如下特点: ·由8位处理向32位过渡 ·由单核向多核过渡 ·向网络化功能发展 ·MCU、FPGA、ARM、DSP等齐头并进 ·嵌入式操作系统呈多元化趋势 所有的嵌入式处理器都是基于一定的架构的,即IP核(Intellectual Property,知识产权),生产处理器的厂家很多,但拥有IP核的屈指可数。有自己的IP核,光靠卖IP 核即可坐拥城池。 嵌入式系统的架构有专有架构和标准架构之分,在MCU(微控制器)产品上,像瑞萨(Renesas)、飞思卡尔(Freescale)、NEC都拥有自己得专有IP核,而其他嵌入式处理器都是基于标准架构。本文讨论仅讨论标准架构的嵌入式系统。 标准的嵌入式系统架构有两大体系,目前占主要地位的是所谓RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)处理器。RISC体系的阵营非常广泛,从ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等,都是属于RISC处理器的范畴。不过

最新《嵌入式系统原理与设计》-期末考查试卷

《嵌入式系统原理与设计》期末考查试卷 一、选择题(每小题2分,共20分) 1. ARM伪指令的作用是() A)属于ARM指令集,也方便编程B)方便编程,但编译器可不管它 C)方便编程,但编译器不认D)不属于ARM指令集,但方便编程 2. 要让ARM进入中断模式,则需向CPSR中写入下列数据() A)0x0011 B)0x0012 C)0x0013 D)0x0017 3. ARM状态时,CPSR正确的是()。 A)32位,T=0,Thumb指令B)32位,T=0,ARM指令 C)16位,T=0,Thumb指令D)16位,T=1,ARM指令 4. ARM内核采用的指令是() A)RISC B)CISC C)C51 D)X86 5. ARM指令格式中,影响CPSR条件代码值的是() A)cond B)S C)Rd D)operand2 6.下面指令中不是分支指令的是()。 A)B B)BL C)BH D)BX 7. 启动RTC的C语言操作语句是()。 A)CCR=0x01 B)CIIR=0x01 C)CTC=0x01 D)CLK=0x01 8. 当有复位、IRQ、SWI和FIQ多个异常同时发生时,正确的处理顺序是()。 A)复位→IRQ→SWI→FIQ B)复位→FIQ→IRQ→SWI C)IRQ→SWI→FIQ→复位D)FIQ→IRQ→SWI→复位 9. 程序计数器PC,即()。 A)R15,总指向正在“取指”的指令B)R15,总指向正在“译码”的指令 C)R15,总指向正在“执行”的指令D)R14,总指向正在“取指”的指令 10. 关于ARM的PWM,下列说法错误的是() A)所有的PWM输出频率都是相同的; B)PWMMR0控制PWM周期; C)PWM1不具有双边沿PWM输出; D)若将PWM3和PWM5用作双边沿PWM输出,能有3路双边沿PWM输出。 二、填空题(每空1分,共26分) 11. ARM处理器直接支持8位字节、16位半字、位字等数据类型。指令集为半字指令集、ARM指令集为字指令集。系统上电时处理器默认为状态。处理器的操作状态可从当前程序状态寄存器(即)中的控制位T中看出,当时,处理器执行Thumb指令。 12. uC/OS-II系统函数根据功能可分为、系统管理函数、、时间管理函数和。 13. 当一个特定的异常中断发生时,会将当前值保存到对应的异常模式下的中,然后把CPSR设置为对应的异常模式;退出异常模式时,可利用保存在中的值来恢复。 14. Flash是嵌入式系统的首选存储器件,该器件有和Nor Flash两种。 15. VIC控制寄存器包括、中断使能寄存器和。 16. ARM系统启动后或复位后首先运行,然后运行代码,这段代码由汇编指令构成,可实现定义、初始化、系统变量初始化、初始化、I/O初始化、外围初始化、地

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