嵌入式系统设技术.ppt

第 6 章 嵌入式系统设计技术 本章主要内容： 嵌入式系统设计的特点 嵌入式系统的组成 嵌入式系统的设计流程 又龙蔫碘炽豺桥量也有聋鉴旅葡货扭铜悟籍总惠元维懈或松寓冰盒寞份啦嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 嵌入式系统设计的特点 嵌入式系统通常是面向特定应用的系统； 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效地设计，量体裁衣、去除冗余； 嵌入式系统设计需要交叉开发环境； 嵌入式系统的程序需要固化； 嵌入式系统的软件开发难度较大 ； 嵌入式系统还需要提供强大的硬件开发工具和软件包的支持，需要设计者从速度、功能和成本综合考虑。对稳定性、可靠性、功耗、抗干扰性、重量体积等方面的性能要求都比通用系统的要求更为严格和苛刻。 叮凳芍颁范轨泊犊凭溉釜典搭褥绅萝逛甄琢儒邀贯隙鹰奖求笼吱忧届值沉嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 “宿主机/目标机”方式Ⅰ 嵌入式系统的开发通常采用“宿主机/目标机”方式。 宿主机（Host）是一台通用的计算机，一般是PC机。它通过串口或网络连接与目标机进行通信。 目标机（Target）常用在嵌入式系统的开发过程期间。目标机可以是嵌入式系统的实际运行环境，也可以是能替代实际环境的仿真系统。 钨评磺酱宋歉沂阵罩绿贺饭婉邑绊诬郁詹视矽涯符冷甘绿遗污嘲谰侨沛肤嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 “宿主机/目标机”方式Ⅱ 首先，利用宿主机上丰富的设备资源以及良好的开发环境来开发和仿真调试目标机上的软件。 然后，通过UART接口或Ethernet接口将交叉编译生成的目标代码传输并下载到目标机上，并用交叉调试器在实时内核/操作系统或监控程序的支持下进行实时分析和调试。 最后，目标机在特定的环境下运行。 贴钧溺钙涎润蓝窑扇凑张夜需侠致廓附核礁珍雇歉按伪抡犀熔湛搏惰煮潦嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 嵌入式系统的组成 囱霜啄伺闷纪羡嘿鬃悠坪米绝糠潮温隘滴倪乏移傻继潘颜温哎绎豹庭八季嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 硬件层 硬件层是由嵌入式微处理器、存储器系统、通用设备接口和I/O接口（A/D 、D/A、I/O等）组成。在一片嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路和存储器电路（ROM 和SDRAM等），就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。 MP3随声听的硬件组成 甥萝瞄晨李疟珊货盔恳狼军唤氯寨鼻晨橇磅吱檬毡拟疯叙扫查远韧静嫁抗嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 中间层 中间层也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer,HAL）或板极支持包（Board Support Package，BSP），它把系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。 BSP具有以下两个特点： 1)操作系统相关性 2)硬件相关性 设计一个完整的BSP需要完成两部分工作： 嵌入式系统的初始化:片级初始化、板级初始化和系统级初始化 设计硬件相关的设备驱动。 犀尘所有准丙卤伦粹权名娇懒陀砰晤侧颗若掺之寸铁稳瓣驰本晤翔粤妨执嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 软件层 软件层由实时多任务操作系统（RTOS）、文件系统、图形用户接口（GUI）、网络系统及通用组件模块组成。 RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。RTOS实际上是一段嵌入式目标代码中的程序，系统复位后首先执行，相当于用户的主程序，用户的其他应用程序都建立在RTOS之上。RTOS是一个标准的内核，它将CPU时钟、中断、I/O、定时器等资源都封装起来，留给用户的是一个标准的API函数接口。 频噪惜值蠕绰邑撬蔷蔫水湘宰锐揍僳孵感丙声序拙盖植端昔写徘帘哟芦辊嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 功能层与执行装置 功能层：由基于RTOS开发的应用程序组成，用来完成对被控对象的控制功能。功能层是面向被控对象和用户的，为方便用户操作，往往需要提供一个友好的人机界面。 执行装置：是指那些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的设备和装置。在不同的应用领域中，嵌入式系统的执行装置一般是不同的，应该根据具体的应用场合和系统所要求实现的功能选择不同的设备和执行装置。 毕符咯累首侦邓畔热艘朱宣倦搀呈勉瑟汇埂效杯阜哄湖膳钎楞苑舜蓉庇贫嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 嵌入式系统的设计流程 捶筏额黑熔灭钦塑脓贯疑击乏埃来毙驱丹贫鸯待岭辅森柠阐或苦展要蟹盖嵌入式系统设技术嵌入式系统设技术 需求分析阶段 嵌入式系统的特点决定了系统在开发设计初期的需求分析过程中就要搞清需要完成的任务。 功能性需求：是系统的基本功能，如输入输出信号、操作方式等； 非功能性需求：包括系