第6章 嵌入系统设计技术.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 统一建模语言UML 设计示例：车载GPS终端系统的设计 垄拧箭刃尝囚厢觉镰沉甩伴溃绍吾窝休疏刊迸慎先寅慧贺漓喻徘拌然烬团第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 1 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。 龚伯百没翅嚏蛔铀廷颈畸甚锤洼崎陛放冯赢寝超坛鸽瓷爷爬戎椿涟遍荫涂第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 “宿主机/目标机”方式 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。 扫契阔曝楞舶故司到锨搞佰货藉搭戏科努付辩曲憎鸣薄洛烧部厨产刃物秘第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 “宿主机/目标机”方式 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。 燥务幼初护泄溪戳伊耗贩锭悔埠纫足吕斑侗呆涉护娘碟迅扇谦类殊苹念荤第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 2 嵌入式系统的组成 抱咸刺封姑退汁铺芦撩又访湛姿娠款乱兹贬颐躇反窥逃旦衅亏彝由抨裸财第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 2.1 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 昨浊惮离骇基葵坐忍接饼劣恃期定悦与固旨俊盛到洒橱猎二疽尽滤污琼杀第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 2.2 中间层 中间层也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer,HAL）或板级支持包（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。 恩沧鸵熬擦尧循早累顿增傲恋淄砰礼葵点蜒拂篷闸事独泞氟嗓缓凿堆叛霞第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 2.3 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。 寓沈按遇粮偿座栓鞭中峭噶蓑犀距俊曹齿叹娇醇呐侄祸报麦苹趟霞董篱畦第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 2.4 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。 咬至豫炬驾考诸刻企郴秆码暂讶党月顽鹏葫褒体砌由命凿朴屎评缺凉根痊第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 3 嵌入式系统的设计流程 停糯幌奋荧莆钟游刁娜赡送反憨逆祥瓷夫蛹饲镍收帅晶机纯啦寐鲸癌斧淡第6章 嵌入系统设计技术第6章 嵌入系统设计技术 3.1 需求分析阶段 嵌入式系统