嵌入式打印資料1

1、.1、嵌入式系統(tǒng)的定義、嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)是將計算機硬件和軟件結(jié)合起來構(gòu)成的一個專門的裝置，這個裝置可以完成一些特定的功能和任務(wù)，能夠在沒有人工干預(yù)的情況下獨立地進行實時監(jiān)測和控制。一般定義一般定義“以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件、硬件可裁減，功能、可靠性、成本、體積、以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件、硬件可裁減，功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)本身是

2、一個相對模糊的定義。一個手持的MP3、MP4和一個PC104小型工控機都可以認為是嵌入式系統(tǒng)?？傊?，嵌入式系統(tǒng)采用“量體裁衣”的方式把所需的功能嵌入到各種應(yīng)用系統(tǒng)中。體系結(jié)構(gòu)為了有效組織和管理各種不同的設(shè)備，可以采用分層的思想，把IO系統(tǒng)從上到下分為四層，分別為API、設(shè)備管理、驅(qū)動邏輯和硬件抽象。交叉開發(fā)環(huán)境交叉開發(fā)環(huán)境需要使用交叉編譯器，進行交叉開發(fā)。需要使用交叉編譯器，進行交叉開發(fā)。交叉編譯器交叉編譯器(Crosscompiler

3、)：是一種運行在通用計算機上的、但是能夠生成在另一種處理器上運行的目標(biāo)代碼的編譯器。交叉開發(fā)交叉開發(fā)：在一臺通用計算機上進行軟件的編輯、編譯，然后下載到嵌入式系統(tǒng)中運行調(diào)試。（1）流水線技術(shù)）流水線技術(shù)計算機中一條指令的執(zhí)行可分為若干個階段，由于每個階段的操作相對都是獨立的。因此可以采用流水線的重疊技術(shù)來大大提高系統(tǒng)的性能。在流水線裝滿以后，幾個指令可以并行執(zhí)行。這樣可充分利用現(xiàn)有硬件資源，提高了CPU的運行效率。（3）總線和總線橋總線

4、和總線橋總線是CPU與存儲器和設(shè)備通信的機制，是計算機各部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通道。嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)一般包含4個層面：設(shè)備驅(qū)動層、操作系統(tǒng)OS、中間層、應(yīng)用程序?qū)?。也有些書籍將?yīng)用程序接口API歸屬于OS層。由于硬件電路的可裁減性和嵌入式系統(tǒng)本身的特點，其軟件部分也是可裁減的。驅(qū)動層程序:是嵌入式系統(tǒng)中不可缺少的重要部分，使用任何外部設(shè)備都需要有相應(yīng)驅(qū)動層程序的支持，它為上層軟件提供了設(shè)備的接口。上層軟件不用理會設(shè)備的

5、具體內(nèi)部操作，只需調(diào)用驅(qū)動層程序提供的接口即可。一般而言，開機后操作系統(tǒng)會初始化所有外設(shè)，如存儲器控制器、計時器和輸入輸出設(shè)備，并安裝硬件中斷服務(wù)子程序，以便處理這些設(shè)備所產(chǎn)生的各種信號；然后安裝軟件中斷（由軟件所產(chǎn)生的中斷），以便處理下面將介紹的系統(tǒng)調(diào)用（高級應(yīng)用程序為請求操作系統(tǒng)服務(wù)所產(chǎn)生的調(diào)用）。系統(tǒng)調(diào)用是應(yīng)用程序請求操作系統(tǒng)服務(wù)的一種機制，很像高級程序語言中的程序或函數(shù)調(diào)用，當(dāng)程序需要操作系統(tǒng)服務(wù)時，會產(chǎn)生一個預(yù)定義的軟件中斷，

6、由操作系統(tǒng)提供服務(wù)。請求服務(wù)所需的參數(shù)一般由應(yīng)用程序通過CPU的寄存器傳遞給操作系統(tǒng)。嵌入式程序的運行流程（上圖）嵌入式程序的運行流程（上圖）上電復(fù)位、板級初始化階段上電復(fù)位、板級初始化階段嵌入式系統(tǒng)上電復(fù)位后完成板級初始化工作。板級初始化程序具有完全的硬件特性，一般采用匯編語言實現(xiàn)。不同的嵌入式系統(tǒng)，板級初始化時要完成的工作具有一定的特殊性，但以下工作一般是必須完成的：CPU中堆棧指針寄存器的初始化。BSS段（BlockStageSp

7、ace表示未被初始化的數(shù)據(jù)）的初始化。CPU芯片級的初始化：中斷控制器、內(nèi)存等。系統(tǒng)引導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)升級階段升級階段根據(jù)需要分別進入系統(tǒng)軟件引導(dǎo)階段或系統(tǒng)升級階段。軟件可通過測試通信端口數(shù)據(jù)或判斷特定開關(guān)的方式分別進入不同階段。系統(tǒng)引導(dǎo)階段（三種）系統(tǒng)引導(dǎo)階段（三種）系統(tǒng)引導(dǎo)有幾種情況：系統(tǒng)引導(dǎo)有幾種情況：（1）將系統(tǒng)軟件從NFlash中讀取出來加載到RAM中運行：這種方式可以解決成本及Flash速度比RAM慢的問題。軟件可壓縮存儲在Fla