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嵌入式系统开发技术 简介

嵌入式系统开发技术 简介
嵌入式系统开发技术 简介

嵌入式系统开发技术简介

嵌入式系统开发定义:

嵌入式系统开发就是对于除了电脑之外的所有电子设备上操作系统的开发,开发对象有手机,掌上电脑,机电系统等。

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计算机系统。它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

基础知识:

一、软件方面的知识:

1、嵌入式微处理器结构与应用:

或传统的“微机原理与接口”课程,嵌入式是软硬件结合的技术,搞嵌入式系统的人应对ARM 处理器工作原理和接口技术有充分了解,包括汇编指令系统。不了解处理器原理,就没办法写出驱动程序。在嵌入式开发的一些关键部分,如Bootloader等,主要靠汇编写程序。

2、嵌入式操作系统类课程:

从事嵌入式系统的人至少须掌握一个嵌入式操作系统(当然越多越好),目前最重要的RTOS 主要包括:

(1)、传统的经典RTOS:最主要的是Vxworks操作系统,以及其Tornado开发平台。Vxworks 出现早,实时性很强,并且内核可极微,可靠性较高。特别在通信设备等实时性要求较高的系统中,有比较广泛的应用。

(2)、嵌入式Linux操作系统:嵌入式Linux广泛应用的原因当然是免费、开源、支持软件多、支持者多,成本也低。

(3)、Windows CE嵌入式操作系统:Windows CE是微软的操作系统,也有很大的市场份额,特别是在PDA、手机等界面要求较高或者要求快速开发的场合。

3、嵌入式开发的其它相关软件课程:

(1)、数字图像压缩技术:嵌入式最热门的应用领域之一,要掌握MPEG编解码算法和技术,如DVD、MP3、PDA、高清电视、机顶盒等都涉及MPEG高速解码问题。

(2)、通信协议及编程技术:大多数嵌入式设备都要连入局域网或Internet,所以首先应掌握TCP/IP协议及其编程;另外,掌握无线通信协议及编程也是是很重要的。

(3)、网络与信息安全技术:如加密技术,数字证书CA等。

二、硬件方面的知识:

模拟电路、数字电路、计算机组成原理、微处理器结构、单片机等硬件课程是从事嵌入式开发要掌握的。

嵌入式本身就是从单片机发展过来的,如今很多单片机都已经带OS,嵌入式开发领域,驱动人才非常缺乏。写驱动必须掌握操作系统的内部工作原理,包括相关的硬件知识,即所谓的软硬通吃,所以这方面的人才是一将难求。

嵌入式系统应用范围:

嵌入式系统用在一些特定专用设备上,通常这些设备的硬件资源(如处理器、存储器等)非常有限,并且对成本很敏感,有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化,嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。

发展前景:

首先来谈谈国内的硬件前景。然后简述下发展前景与薪水情况:

硬件背景:

目前,世界许多国家都在争夺中国芯片市场,或将使中国芯片面临“灭顶之灾”。武汉新芯集成电路制造有限公司副总经理李平说,全球半导体市场规模达3200亿美元,全球54%的芯片都出口到中国,但国产芯片的市场份额只占10%。全球77%的手机是中国制造,但其中不到3%的手机芯片是国产的。

我国芯片产业一直发展缓慢,尤其在C PU方面几乎一片空白,这意味着我国电子产品,包括计算机、家电、手机等在内的制造处于国外的控制之下,很难再打破业已形成的垄断,国内工业一旦用上“外国芯”将会形成长期依赖,在计算机、互联网以及物联网等方面继续落后。

芯片被喻为国家的“工业粮食”,是所有整机设备的“心脏”,普遍应用于计算机、消费类电子、网络通信、汽车电子等几大领域,几乎起着“生死攸关”的作用。但我国芯片产业长期被国外厂商控制,不仅每年进口需要消耗2000多亿美元外汇,超过了石油和大宗商品,是第一大进口商品。而且,受制于人的技术设备直接制约了我国信息产业的发展。

发展前景:

嵌入式系统属于一个交叉学科,涵盖了微电子技术、电子信息技术、计算机软件和硬件等多项技术领域的应用。没有足够的课程背景做支撑,很难掌握嵌入式系统的开发原理,这也是嵌入式系统课程难开的原因之一。嵌入式人才队伍的优劣将直接关系到未来嵌入式产业的可持续发展进程。目前,我国嵌入式软件复合型人才基数小、队伍不稳定,缺口较大。一方面,是因为这一领域入门门槛较高,不仅要懂较底层软件,对软件专业水平要求较高,而且必须懂得硬件的工作原理,所以非专业IT人员很难切入这一领域;另一方面,是因为这一领域较新,目前发展太快,很多软硬件技术出现时间不长或正在出现,掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺,身价自然就高,越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多数人无条件接触,这需要相应的嵌入式开发板和软件。

总之,嵌入式产业的发展离不开人才的培养,个人IT培训市场将走入细分化阶段,IT行业紧缺的新技术人才也将成为我国IT培训的一大新热点。当前的发展形式对嵌入式人才来说是一次非常好的机遇。

职员薪水情况:

月薪在“3000-5000元”和“5000-8000元”的工程师所占的比例最大,分别是40%和34%,占总参与调研人数的绝大部分(74%),月薪“5000-8000元”的占11%,其它高薪以及低薪所占比例均较小。可以看出,嵌入式从业人员薪资待遇相比其他行业高些,一般从刚入行到工作一两年左右,薪资就可以达到3000-8000元/月之间,而具备多年工作经验的嵌入式开发工程师月薪则可达到8000-20000元/月,嵌入式从业人员薪资增长空间较大。

虽然薪水相当高,但是这也是与门槛成正比的:

比如月薪15k的Linux嵌入式开发职位,门槛就有Linux系统、Shell编程、Linux开发环境、C语言、ARM硬件平台、数据结构、Linux内核、驱动程序等,粗略数数就有8道关口。

可见嵌入式不仅对各行各业发挥着巨大作用,并且人才稀缺,薪水收入高于其他行业,因此嵌入式的发展前景毋庸置疑是非常好的。

《嵌入式系统开发技术》设计报告

嵌入式系统开发技术 设计报告 组长: 成员: 中国石油大学(华东)计算机与通信工程学院计算机科学系 二0 年12 月

一、引言 OpenCV的全称是:Open Source Computer Vision Library。OpenCV是一个基于(开源)发行的跨平台计算机视觉库,可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。它轻量级而且高效——由一系列C 函数和少量C++ 类构成,同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。它的应用领域非常广泛,包括人机互动、物体识别、图像分割、人脸识别、机器视觉、汽车安全驾驶等。随着手机性能的不断提高,OpenCV往安卓上移植已经成为可能,安卓设备移植上OpenCV之后将能够进行复杂的图像处理和视频分析工作,人们不必拘泥于使用固定的设备进行图像以及视频的处理,从而增加了处理的灵活性。 本课程设计实现的就是OpenCV到安卓的移植以及在安卓上实现一个简单的图像处理应用。Android应用程序是通过Android SDK(Software Development Kit)利用Java编程语言进行开发,同时也可以通过JNI调用C动态库,不过这种开发方式存在技术障碍,伴随着Android NDK(Native Development Kit)的问世,使得“JA V A+C”的开发方式走向成熟。 二、总体设计 1、功能描述 本课程设计分为以下四个模块,各模块功能介绍如下: Android-OpenCV项目: OpenCV中大部分重要API在该项目中已经封装成了JA V A接口,为安卓上的OpenCV开发提供C、C++函数支持。 Android NDK: 它包括从C / C++生成原生代码库所需要的工具和build files,能够将一致的原生库嵌入可以在Android设备上部署的应用程序包文件(application packages files ,即.apk文件)中,支持所有未来Android平台的一些列原生系统头文件和库。在本课程设计中担任重要角色,包括交叉编译OpenCV源代码、编译测试程序等。 Cygwin: Windows下模拟Linux操作环境,在其中执行NDK编译。 Eclipse: Android开发环境,开发android程序,生成可执行的.apk文件,连接真机或虚拟机进行调试。 2、设计特色 本课程设计的特色在于成功的将android-opencv移植到eclipse开发环境中去,实现了在android设备开发图像处理、视频分析应用,提高了android设备的使用价值。编译环境采用Android NDK+Cygwin,方便开发者在windows环境下开发“java+c”程序。 3、体系结构

什么是嵌入式软件开发嵌入式系统软件开发所需要学习那些知识_百(精)

什么是嵌入式软件开发?嵌入式系统软件开发所需要学习那些知识? 随着智能化和信息化网络化的不断发展,嵌入式技能已经日趋成为一种新时代新技术革命的关键。对于嵌入式系统和嵌入式软件开发人员来说,这份职业无疑是种高端应用技术的结合。是一个很有前景的职业。 嵌入式趋势来势汹涌,目前为止已经被很多企业所应用,对于这方面人才的需求更是倍感吃紧。关于嵌入式具体应用不做详细的解说,在这里有必要强调一下,嵌入式软件开发是含义,和要想在嵌入式软件开发中取得不菲的成绩所需掌握那些最基础的知识。 嵌入式技术执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机,而且运行的是固化的软件,嵌入式技术及应用是计算机应用技术的新发展,具有广泛的应用领域和发展前景,就业形势看好。 嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑,笼统地来说,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。 这么多的应用可见嵌入式系统的前景和人才需求是相当大的,在最近几年中关于这一类的培训也层出不穷,所涉及到的课程和知识点相对来说还是有点差异的,在深圳达内福田培训中心网站上看到了关于嵌入式系统软件开发所需要掌握的几大知识点,感觉划分的很细致。 主要包含以下8个核心部分 1.Linux操作系统核心

嵌入式系统开发基础——基于ARM9微处理器C语言程序设计各章习题

第一章习题 1。嵌入某种微处理器或单片机的测试和控制系统称为嵌入式控制系统(Embedded Control System)。 在应用上大致分为两个层次,以MCS-51为代表的8位单片机和以ARM技术为基础的32位精减指令系统单片机 2。目标机上安装某种嵌入式操作系统和不安装嵌入式操作系统, 以MCS-51为代表的8位单片机不安装嵌入式操作系统。 3。32位、16位和8位 5。32位、16位 6。在大端格式中,字数据的高字节存储在低字节单元中,而字数据的低字节则存放在高地址单元中。 在小端存储格式中,低地址单元存放的是字数据的低字节,高地址单元中,存放的是数据的高字节。 第二章习题 (略) 第三章习题 1。 (1)寄存器大约有17类,每个的定义都是寄存器名字前面加一个小写”r” (2)在56个中断源中,有32个中断源提供中断控制器,其中,外部中断EINT4~EINT7通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器,EINT8~EINT23也通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器。 第四章习题 1,56个中断源,有32个中断源提供中断控制器 2,两种中断模式,即FIQ模式(快速模式)和IRQ模式(通用模式)。通过中断模式控制寄存器设置。 3,常用的有5个,它们是中断模式控制寄存器,控制中断模式;中断屏蔽寄存器,控制中断允许和禁止;中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的;中断优先级寄存器,它和中断仲裁器配合,决定中断优先级。

4,中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的。中断源向CPU申请了中断如果该中断源没被屏蔽并且没有和它同级或高级的中断源申请中断,才能被响应。系统中可以有多个中断源向CPU申请中断,但同一时刻CPU只能响应一个最高级的中断源中断请求。中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器反映了中断系统不同时段的状态。 5,进入中断服务程序先清中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器;中断结束,将该中断源屏蔽。 6,将该中断源屏蔽取消;将该中断源屏蔽。 第五章习题 1,S3C2410芯片上共有117个多功能的输人/输出引脚,它们是。 ?1个23位的输出端口(端口A); 。1个11位的输入/输出端口(端口B); 。1个16位输入/输出端口(端口C); ?1个16位输入/输出端口(端口D); ?1个16位输入/输出端口(端口E); ?1个8位输人/输出端口(端口F); ?1个16位输入/输出端口(端口G); 。1个11位的输入/输出端口(端口H)。 2,S3C2410 I/O口的控制寄存器、数据寄存器、上拉电阻允许寄存器的作用? 端口控制寄存器定义了每个引脚的功能;与I/O口进行数据操作,不管是输入还是输出,都是通过该口的数据寄存器进行的,如果该端口定义为输出端口,那么可以向GPnDA T的相应位写数据。如果该端口定义为输人端端口,那么可以从GPnDAT的相应位读出数据。 端口上拉寄存器控制每个端口组上拉电阻的使能/禁止。如果上拉寄存器某一位为0,则相应的端口上拉电阻被使能,该位做基本输入/输出使用,即第1功能;如果上拉寄存器某一位是1,则相应的端口上拉电阻被禁止,该位做第2功能使用。 5, rGPBCON=rGPBCON& 0xFFFFFC∣1; //蜂鸣器配置,PB1口接蜂鸣器,输出delay(1000); rGPBDAT & = 0xFFFFFE; //蜂鸣器响,低电平有效 rGPBDAT∣=1; // 蜂鸣器停 第六章习题 3,S3C2410 UART波特率如何确定?

嵌入式系统中,前后台开发方式的解释

早期的嵌入式系统中没有操作系统的概念,程序员编写嵌入式程序通常直接面对裸机及裸设备。在这种情况下,通常把嵌入式程序分成两部分,即前台程序和后台程序。 应用程序是一个无限的循环,循环中调用相应的函数完成相应的操作,这部分可以看成后台行为。前台程序通过中断来处理事件;后台程序则掌管整个嵌入式系统软、硬件资源的分配、管理以及任务的调度,是一个系统管理调度程序。这就是通常所说的前后台系统。一般情况下,后台程序也叫任务级程序,前台程序也叫事件处理级程序。在程序运行时,后台程序检查每个任务是否具备运行条件,通过一定的调度算法来完成相应的操作。对于实时性要求特别严格的操作通常由中断来完成, 仅在中断服务程序中标记事件的发生,不再做任何工作就退出中断,经过后台程序的调度,转由前台程序完成事件的处理,这样就不会造成在中断服务程序中处理费时的事件而影响后续和其他中断。 实际上,前后台系统的实时性比预计的要差。这是因为前后台系统认为所有的任务具有相同的优先级别,即是平等的,而且任务的执行又是通过FIFO 队列排队,因而对那些实时性要求高的任务不可能立刻得到处理。另外,由于后台程序是一个无限循环的结构,一旦在这个循环体中正在处理的任务崩溃,使得整个任务队列中的其他任务得不到机会被处理,从而造成整个系统的崩溃。由于这类系统结构简单,几乎不需要RAM/ROM 的额外开销,因而在简单的嵌入式应用被广泛使用。 紧急的事务一定要用中断处理!中断只处理紧急事务! (题外话:对于常数类型,建议使用 enum 分类组织,避免使用大量 #define 定义常数) 前后台系统面临的一个直接困境是,软件规模大了,很难管理。处理的模块一多的话,实时性也根本难以保障. 首先是中断可以在主程序的任何地方发生,随意打断主程序。其次主程序与中断之间的耦合性(关联度)较大,这种做法使得主程序与中断缠绕在一起,必须仔细处理以防不测。 中断驱动多任务--- 单片机(MCU) 下的一种软件设计结构 方法一:利用设定好的时基使用中断来执行任务,不做动态调度。每次进入定时中断时,复位堆栈,不返回中断点。接着,执行用户任务直至结束。结束时,进入死循环,等待中断发生。

(完整word版)嵌入式系统设计与应用

嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 课程名称:课程名称:嵌入式系统设计与应用 总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12 36学时12学时总学时:其中讲课36学时,上机实践环节12学时教材:嵌入式系统设计教程》教材:《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书:参考书:1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石.ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石.《ARM嵌入式系统教程》.机械工业出版2008年社.2008年9月 1 课程内容 绪论:绪论: 1)学习嵌入式系统的意义2)高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计(实验课)3)嵌入式系统设计(实验课)内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统

三级嵌入式系统开发技术-5 (1)

三级嵌入式系统开发技术-5 (总分:100.00,做题时间:90分钟) 一、填空题(总题数:44,分数:100.00) 1.当前,智能手机之类的高端嵌入式系统应用,其主要特征是硬件采用 1位的CPU,软件配置了功能丰富的操作系统和图形用户界面。 (分数:4.00) 解析:32 2.SoC芯片是一种超大规模集成电路,它的开发过程极其复杂,其中大部分工作都是借助于EDA工具完成的,EDA的中文名称是 1。 (分数:4.00) 解析:电子设计自动化 3.在IC行业,已完成并经过验证的IC电路具有固定的不可再分解的功能特性,人们称之为“核”,它们属于知识产权保护的范畴,所以也称为知识产权核或 1核。 (分数:4.00) 解析:IP 4.某人使用电子书阅读器阅读一部中文长篇小说,其电子文本的格式为.txt,文件的实际大小为236KB,该小说包含的汉字大约有 1万字。 (分数:4.00) 解析:11.8 5.数字视频的数据量非常大,存储和传输时必须进行数据压缩。目前在VCD、DVD、数字有线电视、卫星电视等应用领域中广泛采用的压缩编码标准是国际标准化组织(ISO)制订的,其名称为 1。 (分数:4.00) 解析:MPEG 6.通过无线局域网(WLAN)接入Internet是目前无线上网的途径之一。WLAN技术采用IEEE 802.11协议,技术日益成熟,性能不断提高,目前普遍使用的IEEE 802.11n协议可以支持的数据传输速率已经达到 1,甚至更高。 (分数:4.00) 解析:108Mb/s 7.ARM公司把它的系列处理器划分为五个大的系列,分别是以ARM7/9/11为代表的经典ARM处理器、以Cortex-M等为代表的 1处理器、以Cortex-R等为代表的 2处理器、以Cortex-A5/A8/A9/A15为代表的应用Cortex处理器以及以SecureCore为代表的 3处理器。 (分数:2.00) 解析:ARM Codex嵌入式 ARM Codex实时嵌入式专家 8.在ARM处理器中,通用寄存器有R0~R15,其中无论何种模式、无论什么状态下都可以作为通用寄存器使用的寄存器是1,作为堆栈指针SP使用的寄存器是R13,作为程序链接寄存器LR的是R14,作为程序计数器PC的是R15。 (分数:2.00) 解析:R0~R7寄存器 9.经典ARM处理器复位后自动进入的地址为 1,外部快速中断的向量地址为0x0000001C。

!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/6f96382.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/6f96382.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/6f96382.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)

三级嵌入式系统开发技术-3 (1)

三级嵌入式系统开发技术-3 (总分:100.00,做题时间:90分钟) 一、综合题(总题数:4,分数:100.00) 1.以下不完整的程序完成的功能是取内存单元0x38000000的值(无符号数),如果该值超过0x80000000,则循环累加队列中的所有元素(由Array2指示),直到遇到结束标志0xAA55为止,结果放在R4,R0指向队列头,使用命令LDR R1,[R0,#2]!来装载,累加结束转到NEXT2;否则把一个含64个带符号的16位数据组成的队列(由Array1指示)求平方和放到R5中。试填写ARM汇编程序片段中的空白,完善该程序。AREA MyExCode,CODE,READONLY ENTRY CODE32 ;32位ARM模式代码 Addr1 ______0x38000000 ; 定义Addr1地址为0x38000000 Data1 EQU 0x80000000 START LDR R1,=Addr1 ;将内存地址装入寄存器R1中 ______ ; 取内存数据到R0中 CMP R0,#0x80000000 ______ ; 超过0x80000000转向GOING1 MOV R7,#64 ;64个带符号数据,数据个数 LDR R0,=Array1 ;取数据队列首地址 MOV R5,#0 ;平方和初始化为0 NEXT1 ______ ; 取16位的数(半字)到R1且R0←R0+2 MUL R6,R1,R1 ;求数据平方放R6中 ______ ; 求平方和放R5中 ______ ; 数据个数减1 BNE______ ; 64个数据未处理完则继续 GOING1 MOV R4,#0 ;累加和初始化为0 ______ ; 取待累加的数据首地址到R0 LOOPM LDR R1,[R0,#2]! ;取待累加的数据放R1中,地址自动更新,R0=R0+2 ______ ; 判断是不是结束了(特征0xAA55) BEQ NEXT2 ;如果遇到结束标志则转NEXT2 ADD R4,R4,R1 ;累加数据到R4中 ______LOOPM ; 直接返回LOOPM继续累加 NEXT2 B START AREA BUFDATA,DATA,READWRITE ;定义一个可读/写的数据段BUFDATA Array1 DCW 0x0123,1,4,0x6789,0xof,… ;64个16位有符号数 Array2 DCD 0x11 ;若干个32位无符号数,以0为结束 DCD 0x22 DCD 0x33 … DCD 0 END ;整个程序结束 (分数:30.00) __________________________________________________________________________________________ 正确答案:() 解析:EQU LDR RO,[R1]

成为一个正式的嵌入式开发工程师,需要知道的嵌入式系统开发7大技巧

成为一个正式的嵌入式开发工程师,需要知道的嵌入式系统开发7大技巧成为一个正式的嵌入式开发工程师。它是一个艰辛的过程,需要开发人员维护和管理系统的每个比特和字节。从规范完善的开发周期到严格执行和系统检查,开发高可靠性嵌入式系统的技术有许多种。 今天给大家介绍7个易操作且可以长久使用的技巧,它们对于确保系统更加可靠地运行并捕获异常行为大有帮助。 1用已知值填充ROM 软件开发人员往往都是非常乐观的一群人,只要让他们的代码忠实地长时间地运行就可以了,仅此而已。微控制器跳出应用程序空间并在非预想的代码空间中执行这种情况似乎是相当少有的。然而,这种情况发生的机会并不比缓存溢出或错误指针失去引用少。它确实会发生!发生这种情况后的系统行为将是不确定的,因为默认情况下内存空间都是0xFF,或者由于内存区通常没有写过,其中的值可能只有上帝才知道。 不过有相当完备的linker或IDE技巧可以用来帮助识别这样的事件并从中恢复系统。技巧就是使用FILL命令对未用ROM填充已知的位模式。要填充未使用的内存,有很多不同的可能组合可以使用,但如果是想建立更加可靠的系统,最明显的选择是在这些位置放置ISR fault handler。如果系统出了某些差错,处理器开始执行程序空间以外的代码,就会触发ISR,并在决定校正行动之前提供储存处理器、寄存器和系统状态的机会。 2检查应用程序的CRC 对嵌入式工程师来说一个很大的好处是,我们的IDE和工具链可以自动产生应用程序或内存空间校验和(Checksum),从而根据这个校验和验证应用程序是否完好。有趣的是,在许多这些案例中,只有在将程序代码加载到设备时,才会用到校验和。 然而,如果CRC或校验和保持在内存中,那么验证应用程序在启动时(或甚至对长时间运行的系统定期验证)是否仍然完好是确保意外之事不会发生的极好途径。现在一个编程过的应用程序发生改变的概率是很小的,但考虑每年交付的数十亿个微控制器以及可能恶劣

嵌入式毕业论文:嵌入式系统的应用.doc

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毕业论文。 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。 回顾嵌入式系统的发展历程,已经历了由模拟向数字的演进过程,现又逐步演变为数模并存情形。由最初软件编程主宰的微处理器(嵌入式微处理器、数字信号处理器、单片机),到硬编程主宰的专用集成电路时代,再到今天的现场可编配置时代。嵌入式系统的核心技术正沿着"许氏循环"的浪潮不断前行。而配套的软件设计平台也随着科技进步在不断得到完善。可以预期,软硬双可编程的嵌入式系统时代必会带来更加便捷的开发环境和 技术支持。 二、嵌入系统的设计原则

计算机三级嵌入式系统开发技术真题及答案

计算机三级嵌入式系统开发技术真题及答案 一、选择题 1:下面关于嵌入式系统逻辑组成的叙述中,错误的是()。 A.嵌入式系统与通用计算机一样,也由硬件和软件两部分组成 B.硬件的主体是CPU和存储器,它们通过I/O接口和I/O设备与外部世界联系 C.嵌入式系统的CPU主要使用的是数字信号处理器 D.嵌入式系统的软件配置有些很简单,有些比较复杂 2:下面关于数字信号处理器的叙述中错误的是()。 A.它是一种适用于数字信号处理的微处理器 B.它的英文缩写是DPS C.它支持单指令多数据(SIMD)并行处理的指令 D.它能显著提高音频、视频等数字信号的数据处理效率 3:片上系统是嵌入式处理器芯片的一个重要品种,下列叙述中错误的是()。 A.SoC已经成为嵌入式处理器芯片的主流发展趋势 B.它是集成电路加工工艺进入到深亚微米时代的产物 C.片上系统使用单个芯片进行数据的采集、转换、存储和处理,但不支持I/O功能 D.片上系统既能把数字电路也能把模拟电路集成在单个芯片上

4:按照软硬件技术复杂程度进行分类,可以把嵌入式系统分为哪三大类?()。 A.高端系统、中端系统和低端系统 B.军用系统、工业用系统和民用系统 C.硬实时系统、准实时系统和非实时系统 D.片上系统、微控制器和数字信号处理器 5:半导体集成电路是微电子技术的核心。下面有关集成电路的叙述中错误的是()。 A.集成电路有小规模、中规模、大规模、超大规模和极大规模等多种,嵌入式处理器芯片一般属于大规模集成电路 B.集成电路的制造大约需要几百道工序,工艺复杂且技术难度非常高 C.集成电路大多在硅衬底上制作而成,硅衬底是单晶硅锭经切割、研磨和抛光而成的圆形薄片 D.集成电路中的电路及电子元件,需反复交叉使用氧化,光刻,掺杂和互连等工序才能制成 6:一幅1024 x 768的彩色图像,每个像素使用16位表示,采用压缩比为5倍的算法压缩图像数据之后,其数据量大约是多少MB?()。 A.0.3 B.0.5 C.1

嵌入式系统开发技术

XX邮电大学研究生堂下考试答卷 考试科目嵌入式系统开发技术 一、【实验题目】 实验题目:QT程序设计之数码管 二、【实验目的】 实验目的: 1、学会开发板的挂载; 2、掌握数码管驱动程序的编写方法; 3、熟练并掌握QT程序设计的控制界面设计方法; 4、学会对QT应用程序进行条件编译和下载; 5、通过QT应用程序,可操控数码管进行加1计数或者 减1计数。 三、【实验步骤】 1、先进行开发板的挂载: ①安装交叉编译器:将压缩包cross-4.2.2-eabi.tar.bz2解压 到/usr/local/arm目录下即可。 ②编译UBOOT:将压缩包uboot1.1.6_FORLINX_6410.tgz

解压到/forlinux目录下,并用make smdk6410_config进行配置,然后用make编译。 ③编译Linux-2.6.28: 将压缩包 linux2.6.28_FORLINX_6410.tgz解压到/forlinux录下,用make menuconfig命令,依次进入Device Drivers->Graphics support->Support for frame buffer drivers->Select LED Type目录下,选择液晶屏类型,分辨率为640×480。按Esc推出并保存。然后用make zImage命令编译内核。 ④在电脑上查看设备端口号,并用超级终端建立连接。在ubuntu上配置IP地址为172.24.58.11并重启开发板,在超级终端界面中快速按下空格键,输入setenv bootargs"root=/dev/nfsnfsroot=172.24.58.11:/forlinux/root ip= 172.24.58.22:172.24.58.11:172.24.58.1:255.255.255.0::eth 0:console=ttySAC0,115200"后按下回车,并输入saveenv 保存配置。 ⑤重启开发板,超级终端界面显示如下即挂载成功

嵌入式系统概述

1 嵌入式系统概述 嵌入式系统(Embedded System )也称嵌入式计算机系统。顾名思义,嵌入式系统是计算机的一种特殊形式,是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图像数据传输技术,甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品。嵌入式系统不仅和一般的PC 机上的应用系统不同,而且针对不同的具体应用而设计的嵌入式系统之间的差别也很大。嵌入式系统强调硬件和软件的协同性与整合性,软件和硬件可剪裁的,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境等有严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统特别强调“量身定做”的原则,开发人员往往需要针对某一种特殊用途开发出一个截然不同的嵌入式系统,其特点如下。 (1)嵌入式系统具有应用针对性 应用针对性是嵌入式系统的一个基本特征,体现这种应用针对性的首先是软件,软件实现特定应用所需要的功能,所以嵌入式系统应用中必定配置了专用的应用程序;其次是硬件,大多数嵌入式系统的硬件是针对应用专门设计的,但也有一些标准化的嵌入式硬件模块,采用标准模块可降低开发的技术难度和风险,缩短开发时间,但灵活性不足。 (2)嵌入式系统硬件扩展能力要求不高 硬件上,嵌入式系统作为一种专用的计算机系统,其功能、机械结构、安装要求比较固定,所以一般没有或仅有较少的扩展能力;软件上,嵌入式系统往往是一个设备固定组成部分,其软件功能由设备的需求决定,在相对较长的生命周期里,一般不需要对软件进行改动。但也有一些特例,比如现在的手机,尤其是安装有嵌入式操作系统的智能手机,软件安装、升级比较灵活,但相对于桌面计算机,其软件扩展能力还是相当弱。 (3)嵌入式系统操作系统精简 在现代的通用计算机中,没有操作系统是无法想象的,而在嵌入式计算机中情况则大第 章

嵌入式系统开发基础—基于ARM微处理器和Linux操作系统的课后答案

1-1 什么是嵌入式系统?嵌入式系统和普通计算机系统的区别是什么?举例说明。 答: 问题一:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机为基础,其软硬件可裁剪配置,对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格约束的一种专用计算机系统。 1-2 简述嵌入式系统的构成 1-3 答:R13:也记作SP,在ARM指令集中虽然没有强制,但是通常用于堆栈指针SP;在Thumb 指令集中强制其作为堆栈指针。 R14:也记作程序连接寄存器LR(Link Register),用于保存子程序调用或异常中断处理返回时程序的返回地址。 R15:也记作程序计数器PC,用于标示下一条将要执行的指令地址。 CPSR:程序状态寄存器,包含条件标识位、中断标识位、当前处理器模式等状态和控制位。 SPSR:备份的程序状态寄存器。在异常中断处理过程中,用于保存被中断处理程序的执行现场和处理器状态。 1-4 答:(1)复位异常中断:当系统上电、复位、软件复位时产生该类型中断。 (2)未定义指令异常中断:当ARM处理器或系统中的协处理器认为当前指令未定义时,产生该中断。通常利用该中断模拟浮点向量运算。 (3)软件中断:可用于用户模式下特权操作的调用,既可以是系统功能,也可以是用户自定义的功能。

(4)指令预取中止异常中断:如果处理器预取的指令地址不存在,或者该地址不允许当前指令访问,产生该类型的中断。 (5)数据访问中止异常中断:如果数据访问的目标地址不存在,或者该地址不允许当前指令访问,则产生该中断。 (6)外部中断:当处理器的外部中断请求引脚有效,而且CPSR的I控制位被清除时,产生该类型的中断 (7)快速外部中断:当处理器的快速中断请求引脚有效,而且CPSR的F控制位被清除时,产生该中断。 1-5 答:(1)ADR R0, TABLE (2) ADR R1, DATA LDR R0, [R1] (3) LDR R0, =DATA (4) TABLE EQU 800 MOV R0, #TABLE (5) TABLE SPACE 20 1-6 答: R0=DATA1这组数据在存储器中所存放的起始地址,由编译器分配; R1=0x0C0D0E0F; R2=0xF; R3=0x8020; [0x8020]=R1 1-7 答: AREA SWITCH, CODE, READONLY ENTRY AND R2, R0, 0x3 ;R2 R0的低两位 MOV R2, R2, LSL #30 ;将低两位移动到高两位 BIC R0, R0, 0x3 ;将R0的低两位清0 AND R3, R1, 0xC0000000 ;R3R1的高两位 MOV R3, R3, LSR #30 ;将高两位移动到低两位 BIC R1, R1, 0xC0000000 ;将R1的高两位清0 ORR R0, R0,R3 ;R1的高两位写入到R0的低两位 ORR R1, R1, R2 ;R0的低两位写入到R1的高两位 END 1-8 答: // main.c Include “stdio.h” extern int sum (int num[], int n); main(){ int array[10]={20, 30, 23, 5,15,64,6,15,72,73 };

三级嵌入式系统开发技术题库完整

全国计算机等级考试三嵌入式系统开发技术题库第1套 一、选择题 1:嵌入式系统是一类特殊的计算机系统。下列产品中不属于嵌入式系统的是()。 A:电饭煲 B:路由器 C:巨型机 D:POS机 2:嵌入式系统硬件的核心是CPU。下面关于嵌入式系统CPU特点的叙述中,错误的是()。 A:支持实时处理 B:低功耗 C:字长在16位以下 D:集成了测试电路 3:下面关于微控制器的叙述中,错误的是()。 A:微控制器将整个计算机硬件的大部甚至全部电路集成在一块芯片中 B:微控制器品种和数量最多,在过程控制、机电一体化产品、智能仪器仪表、家用电器、计算机网络及通信等方面得到了广泛应用 C:微控制器的英文缩写是MCU D:8位的微控制器现在已基本淘汰 4:片上系统(SoC)也称为系统级芯片,下面关于SoC叙述中错误的是()。 A:SoC芯片中只有一个CPU或DSP B:SoC芯片可以分为通用SoC芯片和专用SoC芯片两大类 C:专用SoC芯片可分为定制的嵌入式处理芯片和现场可编程嵌入式处理芯片两类

直至芯片的制作 5:数码相机是嵌入式系统的典型应用之一。下面关于数码相机的叙述中,错误的是()。 A:它由前端和后端两部分组成,前端负责数字图像获取,后端负责数字图像的处理 B:后端通常是以嵌入式DSP作为核心的SoC芯片,DSP用于完成数字图像处理 C:负责进行数码相机操作控制(如镜头变焦、快门控制等)是一个32位的MCU D:高端数码相机配置有实时操作系统和图像处理软件 6:电子书阅读器中存储的一本中文长篇小说,大小为128KB,文件格式为.txt,试问该小说包含的汉字大约有多少万字?() A:6万字 B:12万字 C:25万字 D:40万字 7:数字视频信息的数据量相当大,通常需要进行压缩处理之后才进行传输和存储。目前数字有线电视所传输的数字视频采用的压缩编码标准是()。 A:MPEG-1 B:MPEG-2 C:MPEG-4 D:MPEG-7 8:下面是IP协议中C类IP地址有关规定的叙述,其中正确的是()。 A:它适用于中型网络 B:它所在的网络最多只能连接254台主机 C:它不能用于多目的地址发送(组播) D:它的二进制表示中最高3位一定是“101”

嵌入式系统开发方法综述

嵌入式系统开发方法综述 刘丹 (机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,北京市 100055)Liu Dan (Instrumentation Technology & Economy Institute, Beijing 100055) Development Methods of Embedded System Abstract: Embedded systems have particular properties, such as real-time, concurrency, distribution, high reliability,and etc., which lead to large challenges and urgent requirements for corresponding methods and tools when developing such systems. From the view of engineering practice, the paper summarizes what problems developers will face during embedded system design, and what main methods and technologies will be used for resolving such problems. These methods and technologies are called embedded system developing methods. Key words: Embedded System HW-SW Co-Design Method Formal Modeling Method Structural Design Method Object-Oriented Design Method 【摘 要】嵌入式系统的实时性、并发性、分布性和高可靠性等特点使得系统的开发面临巨大挑战,迫切需 要相应开发方法的指导和开发工具的支持。本文从工程实践角度出发,总结在嵌入式系统设计过程中,开发人员会面临哪些主要问题,以及为解决问题而产生哪些主要方法和技术。这些方法和技术被统称为嵌入式系统的开发方法。 【关键词】嵌入式系统 软硬件协同设计方法 形式化建模方法 结构化设计方法 面向对象设计方法 收稿日期:2008-08-01作者简介:刘丹(1977-),女,博士,毕业于中科院沈阳自动化研究所,现就职于机械工业仪器仪表综合技术经济研究所,主要从事工业自动化、控制网络的技术和标准化研究,现负责PROFIBUS PA产品的认证测试工作。 引言 嵌入式系统是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用环境对功能、实时性、可靠性、成本、体积、功耗等严格约束的专用计算机系统。嵌入式系统的内容广泛,小到一个芯片,大到复杂的分布式系统都可以称为嵌入式系统,通常以SoC、单片机、单板机、多板式箱式结构、嵌入式PC等形式嵌入到信息家电、数字通信、工业控制、航空航天、医疗设施、军事电子等领域的设备或系统中,作为处理和控制的核心。 嵌入式系统的实时性、并发性、分布性和高可靠性等特点使得系统的开发面临巨大挑战,迫切需要相应的开发方法的指导和开发工具的支持。嵌入式系统开发方法的研究内容包括设计方法论、工程开发技术、以及相应辅助工具的开发。现代的系统开发是一个基于模型(model-based)的,从规约到实现的过程。模型是反映真实世界和系统实现两方面的抽象,帮助开发人员把握应用的最重要特性,是系统分析与验证的 基础,并为软件和硬件的实现要素提供表示视图。因此,系统模型设计在整个开发过程中最为重要。此外,任何工程开发技术都是在一定设计方法基础上提出一系列开发步骤,辅助工具则为这些设计方法和开发技术提供自动或半自动的工具支持。因此,设计方法决定了系统开发过程中的其它分析、验证、实现等方法,或者广义上说,系统的设计方法就是系统的开发方法。 本文从工程实践角度出发,总结在嵌入式系统设计过程中,开发人员会面临哪些主要问题,以及为解决问题而产生哪些主要方法和技术。这些方法和技术被统称为嵌入式系统的开发方法。 1 软硬件“分离”设计方法与软硬件协同设计方法 首先,用户或产品开发决策者要根据对产品性能、体积、开发成本以及上市时间等设计指标的评估,决定系统最终是以电路板式,还是以芯片式的形式实现。一般而言,对性能和体积要求不高,产品数量小,如1~几百个,但要求上市时间早的嵌入式系统,多采用电路板式实现;反之,系统体积小,产品数量大,但对上市时间要求比较松的嵌入式系统,多采用SoC芯片式实现。相应地,对于设计者而言,不同的实现形式一般应用不同的设计方法,包括软硬件“分离”设计和软硬件协同设计。 Review and Research

嵌入式Linux系统开发教程很完整的习题答案

嵌入式Linux系统开发教程很完整的习题答案

参考答案 第一章 一、填空题。 1、嵌入式系统主要融合了计算机软硬件技术、通信技术和微电子技术,它是将计算机直接嵌入到应用系统中,利用计算机的高速处理能力以实现某些特定的功能。 2、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、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、嵌入式系统一般由嵌入式计算机和执行部件组成,其中嵌入式计算机主要由四个部分组成,它们分别是:硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层。 4、嵌入式处理器目前主要有ARM、MIPS、Power PC、68K等,其中arm处理器有三大特点:体积小、低功耗、的成本和高性能,16/32位双指令集,全球合作伙伴众多。 5、常见的嵌入式操作系统有:Linux、Vxworks、WinCE、Palm、uc/OS-II和eCOS。 6、嵌入式系统开发的一般流程主要包括系统需求分析、体系结构设计、软硬件及机械系统设计、系统集成、系统测试,最后得到最终产品。 二、选择题 1、嵌入式系统中硬件层主要包含了嵌入式系统重要的硬件设备:、存储器(SDRAM、ROM等)、设备I/O接口等。(A) A、嵌入式处理器 B、嵌入式控制器 C、单片机 D、集成芯片 2、20世纪90年代以后,随着系统应用对实时性要求的提高,系统软件规模不断上升,实时核逐渐发展为,并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。(D) A、分时多任务操作系统 B、多任务操作系统 C、实时操作系统 D、实时多任务操作系统 3、由于其高可靠性,在美国的火星表面登陆的火星探测器上也使用的嵌入式操作系统是。(B) A、Palm B、VxWorks C、Linux D、WinCE [在此处键入]

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