第11章 嵌入式实时操作系.ppt

第11章 嵌入式实时操作系统的应用 11.1 嵌入式系统与嵌入式操作系统 嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。可见，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，而嵌入式操作系统仅仅是嵌入式系统软件的一部分。一般来讲，嵌入式系统是指具有操作系统的嵌入式系统。 嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。 目前国内一个普遍被认同的定义是：嵌入式系统是以应用为中心、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。 嵌入式系统的构架可以分成四个部分：处理器、存储器、输入输出（I/O）和软件（由于多数嵌入式设备的应用软件和操作系统都是紧密结合的，在此不加区分，这也是嵌入式系统和Windows系统的最大区别）。 嵌入式操作系统（Embedded Operating System，EOS）是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，是嵌入式系统（包括硬、软件系统）极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器Browser等。 EOS具备一般操作系统最基本的功能，如任务调度、同步机制、中断处理、文件处理等。另外，EOS负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配，控制、协调并发活动；体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。 11.2 用于8051内核单片机的常见嵌入式操作系统 11.3 嵌入式实时操作系统uC/OS-II简介及特点 11.4 uC/OS-II内核 11.6 习题 * */27 中国石油大学胜利学院 * 11.1 嵌入式系统与嵌入式操作系统 11.2 用于8051内核单片机的常见嵌入式操作系统 11.3 嵌入式实时操作系统uC/OS-II简介及特点 11.4 uC/OS-II内核 11.5 uC/OS-II在STC12C5A60S2中的移植及注意事项 1．嵌入式系统的概念 11.1.1 嵌入式系统简介 2．嵌入式系统的特点及应用 （1）嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。 （2）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，它是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 （3）嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪，满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。 嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上PDA、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。 1．嵌入式操作系统的功能 11.1.2 嵌入式操作系统简介 2．嵌入式操作系统的特点 （1）可装卸性。具有开放性、可伸缩性的体系结构。 （2）强实时性。EOS实时性一般较强，可用于各种设备控制当中。 （3）统一的接口。提供各种设备驱动接口。 （4）操作方便、简单、提供友好的图形用户界面（GUI）。 （5）提供强大的网络功能，包括TCP/UDP/IP/PPP协议支持及统一的MAC访问层接口，为各种移动计算设备预留接口。 （6）强稳定性，弱交互性。 （7）固化代码。在嵌入式系统中，EOS和应用软件被固化在嵌入式系统计算机的ROM中。 （8）更好的硬件适应性，也就是良好的移植性。 常用的嵌入式操作系统有：Palm OS、Linux、uCLinux、eCOS、Windows CE、VxWorks、RTX51、uC/OS-II、SmallRTOS-51、 FreeRTOS等。 3．嵌入式操作系统的分类 （1）非实时操作系统 （2）实时操作系统 实时系统有两种类型：软实时系统和硬实时系统。 实时操作系统可分为可抢占型和不可抢占型两类。 4．实时操作系统中的常见概念 （1）任务 一个任务，也称作一个线程，是一个简单的程序，该程序可以认为 CPU 完全只属该程序自己。 （2）代码的临界段 代码的临界段也称为临界区，指处理时不可分割的代码。一旦这部分代码开始执行，则不允许任何中断打入。 （3）内核（Kernel） 多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通讯。内核提供的基本服务是任