嵌入式系统——基础知识篇1

时间:2021-09-13 18:49:11

操作系统OS
    控制和管理计算机软硬件资源,合理组织计算机工作流程,方便用户使用计算机的系统软件。可将OS看成是应用程序与硬件间的接口或虚拟机。OS功能:进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、网络和通信管理等。

嵌入式操作系统EOS
    运行在嵌入式硬件平台上,对整个系统及其所操作的部件装置等资源进行统一协调、指挥和控制的系统软件。EOS特点:微型化、可裁剪性、实时性、高可靠性、易移植性。重点关注:高实时性、硬件相关依赖性、软件固化、应用专用性、网络功能。

实时操作系统TROS
    能使计算机及时响应外部事件请求,并能及时控制所有实时设备与实时任务协调运行,且能在规定时间内完成事件处理的OS。
    RTOS基本要求:
     1、逻辑功能正确:RTOS的计算必须产生正确的结果;
     2、时间正确:RTOS的计算必须在预定的周期内完成。
    RTOS应满足条件:
     1、多任务系统;
     2、任务的切换时间应与系统中的任务书无关;
     3、中断延时的时间可预知并尽可能短。 
    无论在什么情况下,OS完成任务所需的时间应该是在程序设计时就可预知的。

嵌入式实时操作系统ERTOS
    用于嵌入式系统,对系统资源和多个任务进行管理,且具有高可靠性、良好可裁剪性等优良性能的,为应用程序提供运行平台和实时服务的微型系统软件。
    ERTOS最重要的三项服务:
     1、多任务管理
     2、内存管理
     3、外围资源管理

嵌入式微处理器(特点)
    1、对实时多任务OS有很强的支持能力;
    2、具有功能很强的存储区域保护功能;
    3、处理器结构可扩展;
    4、低功耗;
    微处理器主要发展方向:小体积、高性能、低功耗
    微处理器分类:MCU、MPU、DSP、SOC

嵌入式系统发展方向
    1、嵌入式开发是一项系统工程,嵌入式系统厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身,还需要提供强大的硬件开发工具与软件支持包;
    2、网络化、信息化的要求随着因特网技术的成熟、宽带的提高而日益提高,使得以往单一功能的设备功能不再单一,结构更加复杂;

    3、网络互连成为必然趋势(IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth等网络接口);
    4、精简系统内核、算法、降低功耗和软硬件成本;
    5、提供友好的多媒体人机界面。

嵌入式系统特点
    机软硬件于一体,可独立工作的计算机系统。
    1、专用性强;            2、可裁剪性;        3、实时性与可靠性;
    4、功耗低;               5、系统内核小;     6、系统精简;
    7、实时多任务OS;      8、专门开发工具与环境;

    嵌入式系统的核心往往是一个只有几KB到几十KB的微内核。
    通常把嵌入式系统概念的重心放在“系统”上,指能够运行OS的软硬件总体。
    嵌入式系统构成,硬件:微处理器、外围接口和存储器;中间层:BSP/HAL;软件:RTOS及其上运行的应用软件。
    嵌入式系统框架可分为4部分:处理器、存储器、I/O、软件。
    嵌入式CPU将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部。
    多数嵌入式设备的应用软件和OS紧密结合。