嵌入式實(shí)習(xí)報(bào)告
辛苦的實(shí)習(xí)生活在不經(jīng)意間已告一段落了，這段時(shí)間里，一定有很多值得分享的經(jīng)驗(yàn)吧，不能光會(huì)埋頭苦干哦，寫(xiě)一份實(shí)習(xí)報(bào)告吧。千萬(wàn)不能認(rèn)為實(shí)習(xí)報(bào)告隨便應(yīng)付就可以，以下是小編為大家收集的嵌入式實(shí)習(xí)報(bào)告，歡迎大家分享。
嵌入式實(shí)習(xí)報(bào)告 篇1
一、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用概述
在今日，嵌入式ARM 技術(shù)已經(jīng)成為了一門(mén)比較熱門(mén)的學(xué)科，無(wú)論是在電子類(lèi)的什么領(lǐng)域，你都可以看到嵌入式ARM 的影子。如果你還停留在單片機(jī)級(jí)別的學(xué)習(xí)，那么實(shí)際上你已經(jīng)落下時(shí)代腳步了，ARM 嵌入式技術(shù)正以幾何的倍數(shù)高速發(fā)展，它幾乎滲透到了幾乎你所想到的領(lǐng)域。本章節(jié)就是將你領(lǐng)入ARM 的學(xué)習(xí)大門(mén)，開(kāi)始嵌入式開(kāi)發(fā)之旅。以嵌入式計(jì)算機(jī)為技術(shù)核心的嵌入式系統(tǒng)是繼網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個(gè)IT領(lǐng)域新的技術(shù)發(fā)展方向。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強(qiáng)、功耗低、可靠性高以及面向行業(yè)具體應(yīng)用等突出特征，目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于軍事國(guó)防、消費(fèi)電子、信息家電、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制等各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式的廣泛應(yīng)用可以說(shuō)是無(wú)所不在。
嵌入式微處理器技術(shù)的基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)技術(shù)�，F(xiàn)在許多嵌入式處理器也是從早期的PC機(jī)的應(yīng)用發(fā)展演化過(guò)來(lái)的，如早期PC 諸如TRS-80、Apple II 和所用的Z80和6502處理器，至今仍為低端的嵌入式應(yīng)用。在應(yīng)用中，嵌入式微處理器具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。嵌入式處理器目前主要有Am186/88、386EX、SC-400、Power PC、68000、MIPS、ARM等系列。
在早期實(shí)際的嵌入式應(yīng)用中，芯片選擇時(shí)往往以某一種微處理器內(nèi)核為核心，在芯片內(nèi)部集成必要的ROM/EPROM/Flash/EEPROM、SRAM、接口總線(xiàn)及總線(xiàn)控制邏輯、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、WatchDog、I/O、串行口、脈寬調(diào)制輸出、A/D、D/A 等各種必要的功能和外設(shè)。
二、實(shí)習(xí)設(shè)備
硬件：Embest EduKit-IV實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、ULINK2仿真器套件、PC機(jī)
軟件：mu;Vision IDE for ARM集成開(kāi)發(fā)環(huán)境、Windows 98/2000/NT/XP
三、實(shí)習(xí)目的
1.初步掌握液晶屏的使用及其電路設(shè)計(jì)方法；掌握S3C2410X處理器的LCD控制器的使用；掌握通過(guò)任務(wù)調(diào)用的方法把液晶顯示函數(shù)添加到uC/OS-II中；通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握液晶顯示文本及圖形的方法與程序設(shè)計(jì)。
2.了解S3C2410X處理器UART相關(guān)控制寄存器的使用；熟悉ARM處理器系統(tǒng)硬件電路中UART接口的設(shè)計(jì)方法：掌握ARM處理器串行通信的軟件編程方法。
3.掌握有關(guān)音頻處理的基礎(chǔ)知識(shí)；通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解IIS音頻接口的工作原理；通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握對(duì)處理器S3C2410X中IIS模塊電路的控制方法；通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握對(duì)常用IIS接口音頻芯片的控制方法。
4.了解mu;C/OS-II移植條件和內(nèi)核基本結(jié)構(gòu)；掌握將mu;C/OS-II內(nèi)核移植到ARM9處理器上的方法和步驟。
四、實(shí)習(xí)要求
通過(guò)對(duì)mu;C/OS-II移植實(shí)驗(yàn)、mu;C/OS-II LCD顯示實(shí)驗(yàn)、串口通信實(shí)驗(yàn)、IIS音頻實(shí)驗(yàn)、液晶顯示實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，并將各部分內(nèi)容合并，最終得出實(shí)習(xí)結(jié)果，實(shí)習(xí)要求在鍵盤(pán)上輸入學(xué)號(hào)，在液晶顯示屏上顯示相應(yīng)的學(xué)生信息。學(xué)生信息包括顯示每個(gè)人的照片和姓名系別等，并用鍵控設(shè)置學(xué)生輸出的順序，輸入學(xué)號(hào)就顯示那個(gè)學(xué)生的信息，然后過(guò)一段時(shí)間就順序循環(huán)播放。
移植mu;C/OS-II內(nèi)核到ARM處理器S3C2410,在IDE中觀察其運(yùn)行狀況編寫(xiě)S3C2410X處理器的串口通信程序；監(jiān)視串行口UART1動(dòng)作；將從UART1接收到的字符串回送顯示。將從UART1接收到的字符串回送顯示。
通過(guò)使用Embest EduKit-IV實(shí)驗(yàn)板的彩色液晶屏（800x480）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，掌握液晶屏作為人機(jī)接口界面的設(shè)計(jì)方法，并編寫(xiě)任務(wù)函數(shù)在uC/OS-II系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)位圖顯示。在uC/OS-II中建立五個(gè)任務(wù)Tast1和Tast2，其中Tast1順序熄滅四個(gè)LED，延遲一會(huì)在順序點(diǎn)亮四個(gè)LED。Tast2在LCD屏幕上循環(huán)顯示三幅圖片，并打印一些文字信息和背景音樂(lè)。過(guò)使用Embest EduKit-III實(shí)驗(yàn)板的256 色彩色液晶屏（320x240）進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，掌握液晶屏作為人機(jī)接口界面的設(shè)計(jì)方法，并編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)：畫(huà)出多個(gè)矩形框；顯示ASCII字符；顯示漢字字符；顯示彩色位圖。
五、實(shí)習(xí)步驟
1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)環(huán)境
使用ULINK2仿真器連接Embest EduKit-IV實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主板JTAG接口；使用Embest EduKit-IV實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶的交叉串口線(xiàn)，連接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主板上的COM2和PC機(jī)的串口（一般PC只有一個(gè)串口，如果有多個(gè)請(qǐng)自行選擇，筆記本沒(méi)有串口設(shè)備的可購(gòu)買(mǎi)USB轉(zhuǎn)串口適配器擴(kuò)充）；使用Embest EduKit-IV實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶的電源適配器，連接實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主板上的電源接口。
2.串口接收設(shè)置
在PC機(jī)上運(yùn)行windows自帶的超級(jí)終端串口通信程序，或者使用實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶光盤(pán)內(nèi)設(shè)置好了的超級(jí)終端，設(shè)置超級(jí)終端：波特率115200、1位停止位、無(wú)校驗(yàn)位、無(wú)硬件流控制，或者使用其它串口通信程序。（注：超級(jí)終端串口的選擇根據(jù)用戶(hù)的PC串口硬件不同，請(qǐng)自行選擇，如果PC機(jī)只有一個(gè)串口，一般是COM1）
3.打開(kāi)實(shí)驗(yàn)例程
1）打開(kāi)實(shí)驗(yàn)程序
2）運(yùn)行mu;Vision IDE for ARM軟件
3）默認(rèn)打開(kāi)的工程在源碼編輯窗口會(huì)顯示實(shí)驗(yàn)例程的說(shuō)明文件readme.txt，詳細(xì)閱讀并理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
4）工程提供了兩種運(yùn)行方式：一是下載到SDRAM中調(diào)試運(yùn)行，二是固化到Nor Flash中運(yùn)行。用戶(hù)可以在工具欄Select Target下拉框中選擇在RAM中調(diào)試運(yùn)行還是固化Flash中運(yùn)行。下面實(shí)驗(yàn)將介紹下載到SDRAM中調(diào)試運(yùn)行，所以我們?cè)赟elect Target下拉框中選擇UART_Test IN RAM。
5）接下來(lái)開(kāi)始編譯鏈接工程，在菜單欄“Projiet”選擇“Build target”或者“Rebuild all target files”編譯整個(gè)工程。
6編譯完成后，在輸出窗口可以看到編譯提示信息，比如“".SDRAMUART_Test.axf" - 0 Error(s), 1 Warning(s).”，如果顯示“0 Error(s)”即表示編譯成功。
7）撥動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電源開(kāi)關(guān)，給實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上電，單擊菜單欄Debug->Start/Stop Debug Session項(xiàng)將編譯出來(lái)的映像文件下載到SDRAM中，或者單擊工具欄“”按鈕來(lái)下載。
8）下載完成后，單擊菜單欄Debug->Run項(xiàng)運(yùn)行程序，或者單擊工具欄“”按鈕來(lái)全速運(yùn)行程序。用戶(hù)也可以使用進(jìn)行單步調(diào)試程序。
9）全速運(yùn)行后，用戶(hù)可以在超級(jí)終端看到程序運(yùn)行的信息。
10）用戶(hù)可以Stop程序運(yùn)行，使用mu;Vision IDE for ARM的一些調(diào)試窗口跟蹤查看程序運(yùn)行的信息。注：如果在第4）步用戶(hù)選擇在Flash中運(yùn)行，則編譯鏈接成功后，單擊菜單欄Flash->Download項(xiàng)將程序固化到NorFlash中，從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的主板拔出JTAG線(xiàn)，給實(shí)驗(yàn)平臺(tái)重新上電，程序?qū)⒆詣?dòng)運(yùn)行。
部分程序圖：
串口通信實(shí)驗(yàn)：
IIS音頻實(shí)驗(yàn)：
六、實(shí)習(xí)體會(huì)
在嵌入式系統(tǒng)中，除了課本上的基礎(chǔ)知識(shí)外，還學(xué)會(huì)了軟件編程的基本思路，掌握了液晶屏的使用及其電路設(shè)計(jì)方法；掌握有關(guān)音頻處理的基礎(chǔ)知識(shí)；掌握液晶顯示文本及圖形的方法與程序設(shè)計(jì)。
通過(guò)這次設(shè)計(jì)，掌握了液晶顯示實(shí)驗(yàn)、mu;C/OS-II移植、mu;C/OS-IILCD顯示的工作原理及串口通信實(shí)驗(yàn)的工作過(guò)程，學(xué)會(huì)了使用仿真軟件Embest EduKit-IV實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及ULINK2仿真器套件，并學(xué)會(huì)通過(guò)應(yīng)用軟件仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)各種通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作都起到了一定的作用，加強(qiáng)了動(dòng)手能力和學(xué)業(yè)技能。雖然花了很長(zhǎng)時(shí)間編寫(xiě)軟件程序設(shè)計(jì)，但這一切還是理論上的。希望學(xué)校能提供機(jī)會(huì)和條件，讓我們能夠去真正地將理論和實(shí)踐相結(jié)合。通過(guò)這次程序，感覺(jué)自己所掌握的知識(shí)是那么的有限，還有許多需要改進(jìn)和不足的地方，同時(shí)也幫助了我怎樣學(xué)好這門(mén)課程，增加了我對(duì)這門(mén)學(xué)科的興趣�？傮w來(lái)說(shuō)，這次實(shí)習(xí)我受益匪淺。在摸索該如何設(shè)計(jì)電路使之實(shí)現(xiàn)所需功能的過(guò)程中特別有趣，培養(yǎng)了我的設(shè)計(jì)思維，增加了實(shí)際操作能力。在讓我體會(huì)到了設(shè)計(jì)電路的艱辛的同時(shí)，更讓我體會(huì)到成功的喜悅和快樂(lè)。通過(guò)這次實(shí)習(xí)通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我更加清楚以后的發(fā)展及學(xué)習(xí)的方向。
最后感謝老師這個(gè)學(xué)期的指導(dǎo)和幫助！
七、參考文獻(xiàn)
《ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用》熊茂華、楊震倫編著 清華大學(xué)出版社
《ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)教程》于明編著 電子工業(yè)出版社
《Linux嵌入式系統(tǒng)教程》馬忠梅 北京航空航天大學(xué)出版社
嵌入式實(shí)習(xí)報(bào)告 篇2
藍(lán)牙技術(shù)概述
藍(lán)牙(Bluetooth)是目前比較流行的一種短距離無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)，其主要目的就是要在全世界范圍內(nèi)建立一個(gè)短距離的無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)者的初衷是用隱形的連接線(xiàn)代替線(xiàn)纜。它取代目前多種電纜連接方案，通過(guò)統(tǒng)一的短程無(wú)線(xiàn)鏈路，在各信息設(shè)備之間可以穿過(guò)墻壁或公文包，實(shí)現(xiàn)方便快捷、靈活安全、低成本小功耗的話(huà)音和數(shù)據(jù)通信�！八{(lán)牙”技術(shù)的目的是使特定的移動(dòng)電話(huà)、便攜式電腦以及各種便攜式通信設(shè)備的主機(jī)之間在近距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫的資源共享。
一、實(shí)踐目的
了解處理器的發(fā)展
掌握WinCE嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法和開(kāi)發(fā)流程。
掌握WinCE嵌入式C#編程方法。
掌握WinCE嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。
掌握Bluetooth編碼技術(shù)
二、實(shí)踐要求
1.了解WinCE操作系統(tǒng)的裁剪及定制；
2.設(shè)計(jì)藍(lán)牙廣播系統(tǒng)(包括服務(wù)器端和客戶(hù)端)；
3.設(shè)計(jì)藍(lán)牙文件傳輸系統(tǒng)(包括服務(wù)器端和客戶(hù)端)；
4.應(yīng)用程序安裝和部署。
三、實(shí)踐內(nèi)容
（1）了解Wince平臺(tái)
了解處理器的發(fā)展，什么是嵌入系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，以及窗體與控件的概念，掌握WinCE嵌入式C#編程方法，對(duì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)有一定的認(rèn)識(shí)，更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)藍(lán)牙。了解編寫(xiě)應(yīng)用程序的流程，理解了Windows 窗體，學(xué)會(huì)了使用基本控件如標(biāo)簽、文本、按鈕、列表框和組合框，掌握窗體的常用屬性和方法。
(2)藍(lán)牙搜索、瀏覽與發(fā)送,藍(lán)牙設(shè)備列表，配對(duì)設(shè)備清空，刪除。
四、原理介紹
1.嵌入式系統(tǒng)：
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
一般由硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用軟件組成。具有專(zhuān)用性、高效簡(jiǎn)潔性、高可靠和低能耗性、自身特殊性的特點(diǎn)。
嵌入式實(shí)習(xí)報(bào)告 篇3
ARM嵌入式系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)
一、實(shí)習(xí)時(shí)間和地點(diǎn)安排
1、實(shí)習(xí)時(shí)間：20XX年12月03日——20XX年12月14日，共兩周的時(shí)間。
2、每天的實(shí)習(xí)時(shí)間安排：
上午：8：30——11：30
下午：13：30——15：30
3、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：校內(nèi)。
二、實(shí)習(xí)目的
1、掌握電子元器件的焊接原理和方法。
2、掌握ARM7 LPC2132控制程序的編寫(xiě)方法。
3、掌握調(diào)試軟件和硬件的方法。
三、實(shí)習(xí)內(nèi)容與要求
1、根據(jù)設(shè)計(jì)要求焊接好電路板并測(cè)試焊接無(wú)誤。
2、繪制流程圖并編寫(xiě)程序。
3、編譯通過(guò)后，將程序下載到LPC2132進(jìn)行調(diào)試。
4、調(diào)試成功后編寫(xiě)實(shí)習(xí)報(bào)告。
四、LPC2132芯片介紹
LPC2132最小系統(tǒng)圖及其介紹
概述
LPC2132是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤的32/16 位 ARM7TDMI-STM CPU 的微控制器，并帶有 32kB、64kB、512 kB 的嵌入的高速Flash 存儲(chǔ)器。128 位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使 32 位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。對(duì)代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用 16 位 Thumb?
模式將代碼規(guī)模降低超過(guò) 30%，而性能的損失卻很小。
較小的封裝和極低的功耗使 LPC2131/2132/2138 可理想地用于小型系統(tǒng)中，如訪(fǎng)問(wèn)控制和 POS 機(jī)。寬范圍的串行通信接口和片內(nèi) 8/16/32kB 的 SRAM 使 LPC2131/2132/2138 非常適用于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、軟 modem 、聲音辨別和低端成像，為它們提供巨大的緩沖區(qū)空間和強(qiáng)大的處理功能。多個(gè) 32 位定時(shí)器、1 個(gè)或 2 個(gè) 10 位 8 路 ADC 、10 位 DAC 、PWM 通道和 47 個(gè) GPIO 以及多達(dá)9 個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷使它們特別適用于工業(yè)控制和醫(yī)療系統(tǒng)。
特性
1、小型 LQFP64 封裝的 16/32 位 ARM7TDMI-S 微控制器。
2、8/16/32kB 片內(nèi)靜態(tài) RAM 。
3、片內(nèi) Boot 裝載軟件實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)/在應(yīng)用中編程(ISP/IAP )。扇區(qū)擦除或整片擦除的時(shí)間為400ms ，1ms 可編程 256 字節(jié)。
4、EmbeddedICE?RT 和嵌入式跟蹤接口可實(shí)時(shí)調(diào)試(利用片內(nèi) RealMonitor軟件)和高速跟蹤執(zhí)行代碼。
5、1 個(gè)(LPC2132/2132 )或2 個(gè)(LPC2138 )8 路 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換器共包含 16 個(gè)模擬輸入，每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換時(shí)間低至 2.44us 。
6、1 個(gè) 10 位 D/A 轉(zhuǎn)換器，可提供不同的模擬輸出(LPC2132/2138 )。
7、 2 個(gè) 32 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(帶 4 路捕獲和 4 路比較通道)、PWM 單元(6 路輸出)和看門(mén)狗。
8、實(shí)時(shí)時(shí)鐘具有獨(dú)立的電源和時(shí)鐘源，在節(jié)電模式下極大地降低了功耗。
9、多個(gè)串行接口，包括 2 個(gè) 16C550 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) UART 、2 個(gè)高速 I2C 接口(400 kbit/s )、SPITM 和 SSP(具有緩沖功能，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變)。
10、向量中斷控制器�？膳渲脙�(yōu)先級(jí)和向量地址。
11、多達(dá) 47 個(gè) 5V 的通用I/O 口(LQFP64 封裝)。
12、 9 個(gè)邊沿或電平觸發(fā)的外部中斷引腳。
13、 通過(guò)片內(nèi) PLL 可實(shí)現(xiàn)最大為 60MHz 的 CPU 操作頻率，PLL 的穩(wěn)定時(shí)間為 100us。
14、片內(nèi)晶振頻率范圍：1~30 MHz。
15、2 個(gè)低功耗模式：空閑和掉電。
16、可通過(guò)個(gè)別使能/禁止外部功能和降低外部時(shí)鐘來(lái)優(yōu)化功耗。
17、通過(guò)外部中斷將處理器從掉電模式中喚醒。
18、單個(gè)電源供電，含有上電復(fù)位(POR )和掉電檢測(cè)(BOD )電路：-CPU
操作電壓范圍：3.0~3.6 V (3.3 V+/ - 10%) ，I/O 口可承受5V 的最大電壓。
結(jié)構(gòu)概述
LPC2132包含一個(gè)支持仿真的 ARM7TDMI-S CPU 、與片內(nèi)存儲(chǔ)器控制器接口的 ARM7 局部總線(xiàn)、與中斷控制器接口的 AMBA 高性能總線(xiàn) (AHB )和連接片內(nèi)外設(shè)功能的 VLSI 外設(shè)總線(xiàn) (VPB ，ARM AMBA 總線(xiàn)的兼容超集)。
LPC2131/2132/2138 將 ARM7TDMI-S 配置為小端(little-endian )字節(jié)順序。 AHB 外設(shè)分配了 2M 字節(jié)的地址范圍，它位于 4G 字節(jié) ARM 存儲(chǔ)器空間的最頂端。每個(gè) AHB 外設(shè)都 分配了 16k 字節(jié)的地址空間。LPC2131/2132/2138 的外設(shè)功能 (中斷控制器除外)都連接到 VPB 總線(xiàn)。AHB 到 VPB 的橋?qū)?VPB 總線(xiàn)與 AHB 總線(xiàn)相連。VPB 外設(shè)也分配了 2M 字節(jié)的地址范圍，從 3.5GB 地址點(diǎn)開(kāi)始。每個(gè) VPB 外設(shè)在 VPB 地址空間內(nèi)都分配了 16k 字節(jié)地址空間。
片內(nèi)外設(shè)與器件管腳的連接由管腳連接模塊控制。該模塊必須由軟件進(jìn)行控制以符合外設(shè)功能與管腳在特定應(yīng)用中的需求。
ARM7TDMI-S 處理器
ARM7TDMI-S 是通用的 32 位微處理器，它具有高性能和低功耗的特性。ARM 結(jié)構(gòu)是基于精簡(jiǎn)指令集 計(jì)算機(jī)(RISC)原理而設(shè)計(jì)的。指令集和相關(guān)的譯碼機(jī)制比復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)要簡(jiǎn)單得多。這樣使用一個(gè)小的、廉價(jià)的處理器核就可實(shí)現(xiàn)很高的指令吞吐量和實(shí)時(shí)的中斷響應(yīng)。
由于使用了流水線(xiàn)技術(shù)，處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)的.所有部分都可連續(xù)工作。通常在執(zhí)行一條指令的同時(shí)對(duì)下 ，一條指令進(jìn)行譯碼，并將第三條指令從存儲(chǔ)器中取出。
ARM7TDMI-S 處理器使用了一個(gè)被稱(chēng)為 THUMB 的獨(dú)特結(jié)構(gòu)化策略，它非常適用于那些對(duì)存儲(chǔ)器有限制或者需要較高代碼密度的大批量產(chǎn)品的應(yīng)用。
在 THUMB 后面一個(gè)關(guān)鍵的概念是“超精簡(jiǎn)指令集”�；旧希珹RM7TDMI-S 處理器具有兩個(gè)指令集：標(biāo)準(zhǔn) 32 位 ARM 指令集 、16 位 THUMB 指令集THUMB 指令集的 16 位指令長(zhǎng)度使其可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn) ARM 代碼兩倍的密度，卻仍然保持 ARM 的大多 數(shù)性能上的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)是使用 16 位寄存器的 16 位處理器所不具備的。因?yàn)?THUMB 代碼和 ARM 代碼一樣，在相同的 32 位寄存器上進(jìn)行操作。THUMB 代碼僅為 ARM 代碼規(guī)模的 65%，但其性能卻相當(dāng)于連接到 16 位存儲(chǔ)器系統(tǒng)的相同 ARM 處理器性能的 160%。
片內(nèi) FLASH 程序存儲(chǔ)器
LPC2131/2132/2138 分別含有 32kB、64kB 和 512kB 的FLASH 存儲(chǔ)器系統(tǒng)。該存儲(chǔ)器可用作代碼和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。對(duì) FLASH 存儲(chǔ)器的編程可通過(guò)幾種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)：通過(guò)內(nèi)置的串行 JTAG 接口，通過(guò)在系統(tǒng)編程(ISP )和 UART0 ，或通過(guò)在應(yīng)用編程(IAP )。使用在應(yīng)用編程的應(yīng)用程序也可以在應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)對(duì)FLAH 進(jìn)行擦除和/ 或編程，這樣就為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和現(xiàn)場(chǎng)固件的升級(jí)都帶來(lái)了極大的靈活性。如果LPC2131/2132/2138 使用了片內(nèi)引導(dǎo)裝載程序(bootloader )，32/64/512kB 的 Flash 存儲(chǔ)器就可用來(lái)存放用戶(hù)代碼。 LPC2131/2132/2138 的Flash 存儲(chǔ)器至少可擦除/編程 10,000 次，保存數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 10 年。 片內(nèi)靜態(tài) RAM,片內(nèi)靜態(tài) RAM (SRAM )可用作代碼和/ 或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，支持 8位、16 位和32 位的訪(fǎng)問(wèn)。LPC2131/2132/2138 含有 8/16/32kB 的靜態(tài)RAM 。 LPC2131/2132/2138 SRAM 是一個(gè)字節(jié)尋址的存儲(chǔ)器。對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行字和半字訪(fǎng)問(wèn)時(shí)將忽略地址對(duì)準(zhǔn)，訪(fǎng)問(wèn)被尋址的自然對(duì)準(zhǔn)值(因此，對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行字訪(fǎng)問(wèn)時(shí)將忽略地址位 0 和 1，半字訪(fǎng)問(wèn)時(shí)將忽略地址位 0 )。因此，有效的讀寫(xiě)操作要求半字?jǐn)?shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的地址線(xiàn)0 為 0(地址以0、2 、4 、6、8、A 、C 和 E 結(jié)尾)，字 數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)的地址線(xiàn) 0 和 1 都為 0 (地址以0、4 、8 和 C 結(jié)尾)。該原則同樣用于片外和片內(nèi)存儲(chǔ)器。SRAM 控制器包含一個(gè)回寫(xiě)緩沖區(qū)，它用于防止 CPU 在連續(xù)的寫(xiě)操作時(shí)停止運(yùn)行�；貙�(xiě)緩沖區(qū)總是保存著軟件發(fā)送到 SRAM的最后一個(gè)字節(jié)。該數(shù)據(jù)只有在軟件請(qǐng)求下一次寫(xiě)操作時(shí)才寫(xiě)入 SRAM (數(shù)據(jù)只有 在軟件執(zhí)行另外一次寫(xiě)操作時(shí)被寫(xiě)入 SRAM)。如果發(fā)生芯片復(fù)位，實(shí)際的SRAM 內(nèi)容將不會(huì)反映最近一 次的寫(xiě)請(qǐng)求(即：在一次“熱”芯片復(fù)位后，SRAM 不會(huì)反映最后一次寫(xiě)入的內(nèi)容)。任何在復(fù)位后檢查 SRAM 內(nèi)容的程序都必須注意這一點(diǎn)。通過(guò)對(duì)一個(gè)單元執(zhí)行兩次相同的寫(xiě)操作可保證復(fù)位后數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。或者，也可通過(guò)在進(jìn)入空閑或掉電模式前執(zhí)行虛寫(xiě)(dummy write )操作來(lái)保證最后的數(shù)據(jù)在復(fù)位后被真正寫(xiě)入SRAM。
嵌入式實(shí)習(xí)報(bào)告 篇4
一、嵌入式的概述：
隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字化產(chǎn)品的普及，以計(jì)算機(jī)技術(shù)、芯片技術(shù)和軟件技術(shù)為核心的嵌入式系統(tǒng)再度成為當(dāng)前研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子技術(shù)(3C)合一的趨勢(shì)正在逐步形成，無(wú)所不在的網(wǎng)絡(luò)和無(wú)所不在的計(jì)算(everything connecting, everywhere computing)正在將人類(lèi)帶入一個(gè)嶄新的信息社會(huì)。
二、實(shí)習(xí)目的
學(xué)習(xí)和了解了嵌入式在生活中的重要作用和發(fā)展過(guò)程，熟練掌握ARM硬件體系結(jié)構(gòu),熟悉linux下的嵌入式編程流程，積累自己的軟件編寫(xiě)經(jīng)驗(yàn)，能夠參與并實(shí)現(xiàn)一個(gè)真實(shí)和完整的嵌入式項(xiàng)目，為今后的學(xué)習(xí)和將從事的技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
三、實(shí)習(xí)任務(wù)
第一階段Linux操作和編程基礎(chǔ)
主要介紹Linux的基本命令和基礎(chǔ)編程知識(shí)，包括Linux的文件操作和目錄操作命令，VI編輯器，GCC編譯器，GDB調(diào)試器和Make項(xiàng)目管理工具等知識(shí)。
第二階段 嵌入式C語(yǔ)言編程基礎(chǔ)
主要介紹在嵌入式開(kāi)發(fā)編程中C語(yǔ)言的重要概念和編程技巧中的重點(diǎn)難點(diǎn)，以復(fù)習(xí)串講和實(shí)例分析的形式，重點(diǎn)介紹包括函數(shù)與程序結(jié)構(gòu)，指針、數(shù)組和鏈表，庫(kù)函數(shù)的使用等知識(shí)。
第三階段Linux上C強(qiáng)化編程訓(xùn)練
主要包括整數(shù)算法訓(xùn)練，遞歸和棧編程訓(xùn)練，位操作訓(xùn)練，指針訓(xùn)練，字符串訓(xùn)練和常用C庫(kù)函數(shù)編程接口實(shí)踐，強(qiáng)化學(xué)員對(duì)Linux下基本編程開(kāi)發(fā)的理解和編碼調(diào)試的能力。
第四階段 Linux環(huán)境高級(jí)編程及項(xiàng)目開(kāi)發(fā)編程實(shí)踐
主要包括系統(tǒng)編程(信號(hào)/系統(tǒng)調(diào)用/管道/FIFO/消息隊(duì)列/共享內(nèi)存等)，文件I/O編程(文件描述符/文件讀寫(xiě)接口/原子操作/阻塞與非阻塞IO等，多任務(wù)和多線(xiàn)程編程(進(jìn)程標(biāo)識(shí)/ 用戶(hù)標(biāo)識(shí)/fork與vfork/多線(xiàn)程概念/線(xiàn)程同步等)，網(wǎng)絡(luò)編程(網(wǎng)絡(luò)基本概念/套接口編程/網(wǎng)絡(luò)字節(jié)次序/Client/Server結(jié)構(gòu)/UDP編程);掌握Linux下Socket編程的開(kāi)發(fā)流程，熟悉網(wǎng)絡(luò)編程的調(diào)用接口函數(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使學(xué)員初步具備在Linux上進(jìn)行系統(tǒng)編程開(kāi)發(fā)的能力。同時(shí)綜合之前所學(xué)內(nèi)容和編程技術(shù)，以小組為單位進(jìn)行一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，考核內(nèi)容包括文件I/O編程，多線(xiàn)程編程，網(wǎng)絡(luò)編程和項(xiàng)目文檔編寫(xiě)。
第五階段 嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)及編程實(shí)踐
主要介紹ARM體系結(jié)構(gòu)及其基本編程知識(shí)，包括指令分類(lèi)，尋址方式、指令集、存儲(chǔ)系統(tǒng)、異常中斷處理、匯編語(yǔ)言以及CC++和匯編語(yǔ)言的混合編程等知識(shí)。同時(shí)結(jié)合ARM嵌入式開(kāi)發(fā)板硬件設(shè)計(jì)原理和基本硬件設(shè)計(jì)流程，分析各種外設(shè)的工作原理和驅(qū)動(dòng)機(jī)制，并自己動(dòng)手實(shí)踐完成一個(gè)ARM開(kāi)發(fā)板上的編程大作業(yè)。
第六階段 嵌入式Linux開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)及高級(jí)應(yīng)用
主要介紹嵌入式Linux開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的基本流程和知識(shí)，包括嵌入式Linux基本概念和開(kāi)發(fā)流程、Bootloader工作原理、內(nèi)核裁減配置和交叉編譯、根文件系統(tǒng)制作、網(wǎng)絡(luò)編程以及圖形界面和數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)等知識(shí)。同時(shí)獨(dú)立完成一個(gè)基于嵌入式Linux GUI的應(yīng)用編程大作業(yè)。
第七階段 嵌入式 Linux驅(qū)動(dòng)理論及驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)實(shí)踐
主要介紹嵌入式Linux上驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)規(guī)范，包括設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序概念、字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、塊設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)以及常用嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)等知識(shí)。同時(shí)獨(dú)立實(shí)現(xiàn)兩種嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的編寫(xiě)，包括驅(qū)動(dòng)模塊的調(diào)試和加載以及完整的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)文檔的編寫(xiě)。
第八階段 嵌入式Linux項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)實(shí)踐鍛煉
主要包括設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)真實(shí)和完整的嵌入式項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)流程，涉及到數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)通訊、圖形用戶(hù)界面顯示以及嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)系統(tǒng)等多種嵌入式Linux編程技術(shù)。要求學(xué)員建立起團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)和協(xié)同工作的企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)模式的概念和流程，強(qiáng)化學(xué)員對(duì)編寫(xiě)項(xiàng)目概要設(shè)計(jì)文檔和詳細(xì)設(shè)計(jì)文檔的理解，為就業(yè)前的職業(yè)技能和素質(zhì)訓(xùn)練做好充分準(zhǔn)備。
四、實(shí)習(xí)內(nèi)容
1.嵌入式的歷史與現(xiàn)狀
雖然嵌入式系統(tǒng)是近幾年才開(kāi)始真正風(fēng)靡起來(lái)的，但事實(shí)上嵌入式這個(gè)概念卻很早就已經(jīng)存在了，從上個(gè)世紀(jì)70年代單片機(jī)的出現(xiàn)到今天各種嵌入式微處理器、微控制器的廣泛應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)少說(shuō)也有了近30年的歷史。縱觀嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷程，大致經(jīng)歷了以下四個(gè)階段：
無(wú)操作系統(tǒng)階段
嵌入式系統(tǒng)最初的應(yīng)用是基于單片機(jī)的，大多以可編程控制器的形式出現(xiàn)，具有監(jiān)測(cè)、伺服、設(shè)備指示等功能，通常應(yīng)用于各類(lèi)工業(yè)控制和飛機(jī)、導(dǎo)彈等武器裝備中，一般沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持，只能通過(guò)匯編語(yǔ)言對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行直接控制，運(yùn)行結(jié)束后再清除內(nèi)存。這些裝置雖然已經(jīng)初步具備了嵌入式的應(yīng)用特點(diǎn)，但僅僅只是使用8位的CPU芯片來(lái)執(zhí)行一些單線(xiàn)程的程序，因此嚴(yán)格地說(shuō)還談不上"系統(tǒng)"的概念。
這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能相對(duì)單一，處理效率較低，存儲(chǔ)容量較小，幾乎沒(méi)有用戶(hù)接口。由于這種嵌入式系統(tǒng)使用簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉，因而曾經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到了非常廣泛的應(yīng)用，但卻無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)今對(duì)執(zhí)行效率、存儲(chǔ)容量都有較高要求的信息家電等場(chǎng)合的需要。
簡(jiǎn)單操作系統(tǒng)階段
20世紀(jì)80年代，隨著微電子工藝水平的提高，IC制造商開(kāi)始把嵌入式應(yīng)用中所需要的微處理器、I/O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件統(tǒng)統(tǒng)集成到一片VLSI中，制造出面向I/O設(shè)計(jì)的微控制器，并一舉成為嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中異軍突起的新秀。與此同時(shí)，嵌入式系統(tǒng)的程序員也開(kāi)始基于一些簡(jiǎn)單的"操作系統(tǒng)"開(kāi)發(fā)嵌入式應(yīng)用軟件，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期、提高了開(kāi)發(fā)效率。這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：出現(xiàn)了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU(如Power PC等)，各種簡(jiǎn)單的嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)并得到迅速發(fā)展。此時(shí)的嵌入式操作系統(tǒng)雖然還比較簡(jiǎn)單，但已經(jīng)初步具有了一定的兼容性和擴(kuò)展性，內(nèi)核精巧且效率高，主要用來(lái)控制系統(tǒng)負(fù)載以及監(jiān)控應(yīng)用程序的運(yùn)行。
實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)階段
20世紀(jì)90年代，在分布控制、柔性制造、數(shù)字化通信和信息家電等巨大需求的牽引下，嵌入式系統(tǒng)進(jìn)一步飛速發(fā)展，而面向?qū)崟r(shí)信號(hào)處理算法的DSP產(chǎn)品則向著高速度、高精度、低功耗的方向發(fā)展。隨著硬件實(shí)時(shí)性要求的提高，嵌入式系統(tǒng)的軟件規(guī)模也不斷擴(kuò)大，逐漸形成了實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)(RTOS)，并開(kāi)始成為嵌入式系統(tǒng)的主流。
這一階段嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到了很大改善，已經(jīng)能夠運(yùn)行在各種不同類(lèi)型的微處理器上，具有高度的模塊化和擴(kuò)展性。此時(shí)的嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)具備了文件和目錄管理、設(shè)備管理、多任務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、圖形用戶(hù)界面(GUI)等功能，并提供了大量的應(yīng)用程序接口(API)，從而使得應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)變得更加簡(jiǎn)單。
面向Internet階段
21世紀(jì)無(wú)疑將是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代，將嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中去的呼聲自然也越來(lái)越高。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于Internet之外，隨著Internet的進(jìn)一步發(fā)展，以及Internet技術(shù)與信息家電、工業(yè)控制技術(shù)等的結(jié)合日益緊密，嵌入式設(shè)備與Internet的結(jié)合才是嵌入式技術(shù)的真正未來(lái)。
信息時(shí)代和數(shù)字時(shí)代的到來(lái)，為嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的機(jī)遇，同時(shí)也對(duì)嵌入式系統(tǒng)廠商提出了新的挑戰(zhàn)。目前，嵌入式技術(shù)與Internet技術(shù)的結(jié)合正在推動(dòng)著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的研究和應(yīng)用產(chǎn)生了如下新的顯著變化：
1.新的微處理器層出不窮，嵌入式操作系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加便于移植，能夠在短時(shí)間內(nèi)支持更多的微處理器。
2.嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成了一項(xiàng)系統(tǒng)工程，開(kāi)發(fā)廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統(tǒng)本身，同時(shí)還要提供強(qiáng)大的硬件開(kāi)發(fā)工具和軟件支持包。
3.通用計(jì)算機(jī)上使用的新技術(shù)、新觀念開(kāi)始逐步移植到嵌入式系統(tǒng)中，如嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)、移動(dòng)代理、實(shí)時(shí)CORBA等，嵌入式軟件平臺(tái)得到進(jìn)一步完善。
4.各類(lèi)嵌入式Linux操作系統(tǒng)迅速發(fā)展，由于具有源代碼開(kāi)放、系統(tǒng)內(nèi)核小、執(zhí)行效率高、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完整等特點(diǎn)，很適合信息家電等嵌入式系統(tǒng)的需要，目前已經(jīng)形成了能與Windows CE、Palm OS等嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行有力競(jìng)爭(zhēng)的局面。
5.網(wǎng)絡(luò)化、信息化的要求隨著Internet技術(shù)的成熟和帶寬的提高而日益突出，以往功能單一的設(shè)備如電話(huà)、手機(jī)、冰箱、微波爐等功能不再單一，結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)成為必然趨勢(shì)。
6.精簡(jiǎn)系統(tǒng)內(nèi)核，優(yōu)化關(guān)鍵算法，降低功耗和軟硬件成本。
7.提供更加友好的多媒體人機(jī)交互界面。
2.體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)的定義，嵌入式系統(tǒng)是"控制、監(jiān)視或者輔助設(shè)備、機(jī)器和車(chē)間運(yùn)行的裝置"(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。一般而言，整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)可以分成四個(gè)部分：嵌入式處理器、嵌入式外圍設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件。
嵌入式處理器
嵌入式系統(tǒng)的核心是各種類(lèi)型的嵌入式處理器，嵌入式處理器與通用處理器最大的不同點(diǎn)在于，嵌入式CPU大多工作在為特定用戶(hù)群所專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，它將通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成到芯片內(nèi)部，從而有利于嵌入式系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)趨于小型化，同時(shí)還具有很高的效率和可靠性。
嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了從CISC(復(fù)雜指令集)至RISC(精簡(jiǎn)指令集)和Compact RISC的轉(zhuǎn)變，位數(shù)則由4位、8位、16位、32位逐步發(fā)展到64位。目前常用的嵌入式處理器可分為低端的嵌入式微控制器(Micro Controller Unit，MCU)、中高端的嵌入式微處理器(Embedded Micro Processor Unit，EMPU)、用于計(jì)算機(jī)通信領(lǐng)域的嵌入式DSP處理器(Embedded Digital Signal Processor，EDSP)和高度集成的嵌入式片上系統(tǒng)(System On Chip，SOC)。
目前幾乎每個(gè)半導(dǎo)體制造商都生產(chǎn)嵌入式處理器，并且越來(lái)越多的公司開(kāi)始擁有自主的處理器設(shè)計(jì)部門(mén)，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界嵌入式處理器已經(jīng)超過(guò)1000多種，流行的體系結(jié)構(gòu)有30多個(gè)系列，其中以ARM、PowerPC、MC 68000、MIPS等使用得最為廣泛。
嵌入式外圍設(shè)備
在嵌入系統(tǒng)硬件系統(tǒng)中，除了中心控制部件(MCU、DSP、EMPU、SOC)以外，用于完成存儲(chǔ)、通信、調(diào)試、顯示等輔助功能的其他部件，事實(shí)上都可以算作嵌入式外圍設(shè)備。目前常用的嵌入式外圍設(shè)備按功能可以分為存儲(chǔ)設(shè)備、通信設(shè)備和顯示設(shè)備三類(lèi)。
存儲(chǔ)設(shè)備主要用于各類(lèi)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，常用的有靜態(tài)易失型存儲(chǔ)器(RAM、SRAM)、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(DRAM)和非易失型存儲(chǔ)器(ROM、EPROM、EEPROM、FLASH)三種，其中FLASH憑借其可擦寫(xiě)次數(shù)多、存儲(chǔ)速度快、存儲(chǔ)容量大、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，在嵌入式領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。
目前存在的絕大多數(shù)通信設(shè)備都可以直接在嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用，包括RS-232接口(串行通信接口)、SPI(串行外圍設(shè)備接口)、IrDA(紅外線(xiàn)接口)、I2C(現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn))、USB(通用串行總線(xiàn)接口)、Ethernet(以太網(wǎng)接口)等。
由于嵌入式應(yīng)用場(chǎng)合的特殊性，通常使用的是陰極射線(xiàn)管(CRT)、液晶顯示器(LCD)和觸摸板(Touch Panel)等外圍顯示設(shè)備。
嵌入式操作系統(tǒng)
為了使嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)更加方便和快捷，需要有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)管理存儲(chǔ)器分配、中斷處理、任務(wù)調(diào)度等功能的軟件模塊，這就是嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)是用來(lái)支持嵌入式應(yīng)用的系統(tǒng)軟件，是嵌入式系統(tǒng)極為重要的組成部分，通常包括與硬件相關(guān)的底層驅(qū)動(dòng)程序、系統(tǒng)內(nèi)核、設(shè)備驅(qū)動(dòng)接口、通信協(xié)議、圖形用戶(hù)界面(GUI)等。嵌入式操作系統(tǒng)具有通用操作系統(tǒng)的基本特點(diǎn)，如能夠有效管理復(fù)雜的系統(tǒng)資源，能夠?qū)τ布M(jìn)行抽象，能夠提供庫(kù)函數(shù)、驅(qū)動(dòng)程序、開(kāi)發(fā)工具集等。但與通用操作系統(tǒng)相比較，嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、硬件依賴(lài)性、軟件固化性以及應(yīng)用專(zhuān)用性等方面，具有更加鮮明的特點(diǎn)。
嵌入式操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是面向消費(fèi)電子產(chǎn)品的非實(shí)時(shí)系統(tǒng)，這類(lèi)設(shè)備包括個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)電話(huà)、機(jī)頂盒(STB)等;另一類(lèi)則是面向控制、通信、醫(yī)療等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如WindRiver公司的VxWorks、QNX系統(tǒng)軟件公司的QNX等。實(shí)時(shí)系統(tǒng)(Real Time System)是一種能夠在指定或者確定時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)功能，并且對(duì)外部和內(nèi)部事件在同步或者異步時(shí)間內(nèi)能做出及時(shí)響應(yīng)的系統(tǒng)。在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，操作的正確性不僅依賴(lài)于邏輯設(shè)計(jì)的正確程度，而且與這些操作進(jìn)行的時(shí)間有關(guān)，也就是說(shuō)，實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)邏輯和時(shí)序的要求非常嚴(yán)格，如果邏輯和時(shí)序控制出現(xiàn)偏差將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。
實(shí)時(shí)系統(tǒng)主要通過(guò)三個(gè)性能指標(biāo)來(lái)衡量系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，即響應(yīng)時(shí)間(Response Time)、生存時(shí)間(Survival Time)和吞吐量(Throughput)：
o 響應(yīng)時(shí)間 是實(shí)時(shí)系統(tǒng)從識(shí)別出一個(gè)外部事件到做出響應(yīng)的時(shí)間;
o 生存時(shí)間 是數(shù)據(jù)的有效等待時(shí)間，數(shù)據(jù)只有在這段時(shí)間內(nèi)才是有效的;
o 吞吐量 是在給定的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)能夠處理的事件
總數(shù)，吞吐量通常比平均響應(yīng)時(shí)間的倒數(shù)要小一點(diǎn)。
實(shí)時(shí)系統(tǒng)根據(jù)響應(yīng)時(shí)間可以分為弱實(shí)時(shí)系統(tǒng)、一般實(shí)時(shí)系統(tǒng)和強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)三種。弱實(shí)時(shí)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)的宗旨是使各個(gè)任務(wù)運(yùn)行得越快越好，但沒(méi)有嚴(yán)格限定某一任務(wù)必須在多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完成，弱實(shí)時(shí)系統(tǒng)更多關(guān)注的是程序運(yùn)行結(jié)果的正確與否，以及系統(tǒng)安全性能等其他方面，對(duì)任務(wù)執(zhí)行時(shí)間的要求相對(duì)來(lái)講較為寬松，一般響應(yīng)時(shí)間可以是數(shù)十秒或者更長(zhǎng)。一般實(shí)時(shí)系統(tǒng)是弱實(shí)時(shí)系統(tǒng)和強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的一種折衷，它的響應(yīng)時(shí)間可以在秒的數(shù)量級(jí)上，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子設(shè)備中。強(qiáng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)則要求各個(gè)任務(wù)不僅要保證執(zhí)行過(guò)程和結(jié)果的正確性，同時(shí)還要保證在限定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，響應(yīng)時(shí)間通常要求在毫秒甚至微秒的數(shù)量級(jí)上，這對(duì)涉及到醫(yī)療、安全、軍事的軟硬件系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。 時(shí)限(deadline)是實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的一個(gè)重要概念，指的是對(duì)任務(wù)截止時(shí)間的要求，根據(jù)時(shí)限對(duì)系統(tǒng)性能的影響程度，實(shí)時(shí)系統(tǒng)又可以分為軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)(soft real-time-system)和硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)(hard real-time-system)。軟實(shí)時(shí)指的是雖然對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有所限定，但如果系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不能滿(mǎn)足要求，并不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)產(chǎn)生致命的錯(cuò)誤或者崩潰;硬實(shí)時(shí)則指的是對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格的限定，如果系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不能滿(mǎn)足要求，就會(huì)引起系統(tǒng)產(chǎn)生致命的錯(cuò)誤或者崩潰。如果一個(gè)任務(wù)在時(shí)限到達(dá)之時(shí)尚未完成，對(duì)軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)還是可以容忍的，最多只會(huì)降低系統(tǒng)性能，但對(duì)硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)則是無(wú)法接受的，因?yàn)檫@樣帶來(lái)的后果根本無(wú)法預(yù)測(cè)，甚至可能是災(zāi)難性的。在目前實(shí)際運(yùn)用的實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，通常允許軟硬兩種實(shí)時(shí)性同時(shí)存在，其中一些事件沒(méi)有時(shí)限要求，另外一些事件的時(shí)限要求是軟實(shí)時(shí)的，而對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生關(guān)鍵影響的那些事件的時(shí)限要求則是硬實(shí)時(shí)的。
五、實(shí)習(xí)總結(jié)
計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面滲透到日常生活的每一個(gè)角落，對(duì)于我們沒(méi)有個(gè)人來(lái)說(shuō)，需要的已經(jīng)不再僅僅是放在桌面上處理文檔，進(jìn)行工業(yè)管理和生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)“機(jī)器”任何一個(gè)普通的人都可能擁有從小到大的各種嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，小到MP3PDA等微型數(shù)字化產(chǎn)品，大到網(wǎng)絡(luò)家電，智能家電等，各種各樣的新型嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了通用計(jì)算機(jī)，在工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域，使用嵌入式技術(shù)的數(shù)字機(jī)床、智能工具、工業(yè)機(jī)器人、服務(wù)機(jī)器人、正在逐漸的改變著傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)方式。而ARM芯片憑借強(qiáng)大的處理能力和極低的功耗，非常適合這些場(chǎng)合。所以現(xiàn)在越來(lái)越多的公司在產(chǎn)品選型的時(shí)候考慮到使用ARM處理器，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于在校大學(xué)生來(lái)說(shuō)，如果你掌握了ARM開(kāi)發(fā)技術(shù)，對(duì)于尋找一份好的工作也十分有利。
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