嵌入式开发简介.doc

嵌入式开发就是指在嵌入式操作系统下进行开发，一般常用的系统有WinCE,Palm，现在又多了Symbian等，其实只要会C+，在哪里都差不多，都有相应的SDK开发包。用单片机汇编开发也算是嵌入式，用高级一点的处理器，arm7,arm9，powerpc什么的开发起来，不过要加操作系统而已，也属于嵌入式的开发.目录使用技巧 应用领域 搞嵌入式开发的人有两类 嵌入式开发前景 1. 最近几年来 2. 从2006年至2010年使用技巧 应用领域 搞嵌入式开发的人有两类 嵌入式开发前景 1. 最近几年来 2. 从2006年至2010年展开编辑本段使用技巧嵌入式操作系统（Embedded System）是指以应用为中心、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。举例来说，大到油田的集散控制系统和工厂流水线，小到家用VCD机或手机，甚至组成普通PC终端设备的键盘、鼠标、硬盘、Modem等均是由嵌入式处理器控制的。 编辑本段应用领域嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机（DC）、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 编辑本段搞嵌入式开发的人有两类嵌入式系统是软硬结合的东西，搞嵌入式开发的人有两类。 一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，他们主要是搞硬件设计，有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件，如BootLoader、Board Support Package(像PC的BIOS一样，往下驱动硬件，往上支持操作系统），最初级的硬件驱动程序等。他们的优势是对硬件原理非常清楚，不足是他们更擅长定义各种硬件接口，但对复杂软件系统往往力不从心（例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等）。 另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。我们学软件的人对硬件原理和接口通常难以有较好的掌握，最多也只能写部分BSP和硬件驱动程序。嵌入式硬件设计完后，各种功能就全靠软件来实现了，嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件，这占了嵌入式系统的最主要工作（目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司，稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计，国内的硬件设计力量很弱，很多嵌入式公司自己只负责开发软件，因为公司都知道，嵌入式产品的差异很大程度在软件上，在软件方面是最有“花头”可做的），所以我们搞软件的人完全不用担心我们在嵌入式市场上的用武之地，越是智能设备越是复杂系统，软件越起关键作用，而且这是目前的趋势。 而随着发展到现在大部分人都能包容第一类和第二类。 并且第一类和第二类其实是属于一块的。大部分时间是连接在一起的。 编辑本段嵌入式开发前景 嵌入式发展前景分析在中国，嵌入式软件发展过程中，政府已充分认识到它的重要作用，并在政策、资金等方面给予了大力支持。 2004 年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的当前优先发展的高技术产业化重点领域指南，把嵌入式软件产业作为国家发展的一个重要领域。 最近几年来，中国的嵌入式软件发展速度一直高于中国软件产业的发展速度和全球嵌入式软件的发展速度，在中国软件产业和全球嵌入式软件产业中所占的比重越来越大。目前，中国嵌入式软件产业在整个软件产业中的比重已经超过了三分之一强。 从2006年至2010年，中国嵌入式软件产业规模仍将保持快速增长态势，年均复合增长率为25.8%，到2010年将达到3339.6亿元的规模。 中国嵌入式软件产业的发展面临着良好的发展环境与机遇，这包括政府的重视与扶植、信息产业与传统产业的融合机遇、垄断局面尚未形成、中国制造的良好基础、自由软件运动的兴起等等。同时，不可否认的是长期以来，由于人才、宣传、资金等诸多问题以及嵌入式本身所特有的软硬结合特性，使嵌入式软件人才一直处于供不应求的状态。 开放分类： 嵌入式，嵌入式开发工具，嵌入式培训 嵌入式软件开发主要针对计算能力有限的CPU进行的软件开发，比如INTEL的CPU芯片时钟频率可以达到1G HZ，虽然INTEL的CPU运算能力强大，但是体积大，发热大，不适合使用在某些场合，比如你的手机里面安装一个奔腾芯片再加一个大风扇，可能吗？这个时候就要使用一些体积小，功耗低，运算能力有限的专用CPU，比如手机上使用的CPU处理器大概频率在30M左右（好象是这个频率），在这种CPU上运行的操作系统就是嵌入式操作系统，这些操作系统占用比较小的硬件资源，但是却有相对较高的执行调度效率，我理解是这样的应该从应用的场合来定义嵌入于宿主设备，智能地完成宿主设备功能的计算机就是嵌入式计算机，或简称为嵌入式。嵌入式计算机的构成：可以是单片的微控制器(MC-micro-controller)，在我国习惯于称做单片机；也可以是由微处理器（MP-microprocessor)另加存储器及外部设备构成；还可以在MC/MP的基础上附加数字信号处理器(DSP)核心部件，构成多核MP/MC。新一代嵌入式计算机的主要特征：是继承了整个PC机时期的技术成就，特别是进入90年代后的全球万维网(Web)技术(产品有可接入万维网的手持式PDA设备等)和多媒体技术(产品有高质量数字音响、数字视盘播放器，数码静态相机、数码视频摄像机等等）。这类嵌入式的目标是想把桌面PC机上成熟的技术拆解下来，放入手持设备或移动设备，供用户随时随地进行消费。全球网中行之有效的众多通信协议，多媒体的MP3、JPEG、MPEG等所采用的标准数据格式及各种库函数都使用32位格式和32位的编程软件，所以嵌入式也注定要使用32位的微处理器。为顺应形势发展的需要，32位手持设备用的嵌入式操作系统应运而生，著名的有Windows CE、Epoch、 Palm OS等等，可见今日嵌入式的立点水平是很高的。新一代嵌入式主要面向手持或移动消费类设备，电池供电和低价位是重要考虑因素，这就从根本上决定了它不可能照搬PC机上原来使用的微处理器。下面先介绍嵌入式32位微处理器的技术进步，然后再举一些新型嵌入式微处理器的实例，使读者对新一代嵌入式有一个较清晰的认识。由上述可见，当前嵌入式所用MP多是32位RISC DSP双核或RISC/DSP单核结构。过去比较著名的RISC生产厂家起着基石作用。许多新兴的嵌入式厂家购买他们的RISC专利嫁接到自己的DSP核上。一些著名的生产CISC微处理器的厂家不甘心丢失嵌入式市场，也纷纷向RISC及DSP靠拢。 从1981年Ready System发展了世界上第1个商业嵌入式实时内核（VRTX32），到今天已经有近20年的历史。20世纪80年代的产品还只支持一些16位的微处理器，如68k,8086等。这时候的RTOS还只有内核，以销售二进制代码为主。当时的产品除VRTX外，还有IPI公司的MTOS和80年代末ISI公司的PSOS。产品主要用于军事和电信设备。进入20世纪90年代，现代操作系统的设计思想，如微内核设计技术和模块化设计思想，开始渗入RTOS领域。老牌的RTOS厂家如Ready System（在1995年与Microtec Research合并），也推出新一代的VRTXsa实时内核，新一代的RTOS厂家Windriver推出了Vxwork。另外在这个时期，各家公司都有力求摆脱完全依赖第三方工具的制约，而通过自己收购、授权或使用免费工具链的方式，组成1套完整的开发环境。例如，ISI公司的Prismt、著名的Tornado(Windriver)和老牌的Spectra(VRTX开发系统)等。 进入20世纪90年代中期，互联网之风在北美日渐风行。网络设备制造商、终端产品制造商都要求RTOS有网络和图形界面的功能。为了方便使用大量现存的软件代码，他们希望RTOS厂家都支持标准的API，如POSIX， Win32等，并希望RTOS的开发环境与他们已经熟悉的UNIX，Windows一致。这个时期代表性的产品有Vxwork，QNX, Lynx和WinCE等。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成 本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用 户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器微处理器、存储器及外设器件和I O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设 计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交 互作用。 嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点： 1）对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内 核心的执行时间减少到最低限度。 2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间 出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。 3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。 4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式 系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至W级。 嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点： 1.嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的 系统中，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内 部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。 2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决 定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性 能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。 4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进 入市场，具有较长的生命周期。 5.为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于 磁盘等载体中。 6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须 有一套开发工具和环境才能进行开发。参考资料：/app/laiwen/writing.asp?id=815 嵌入式控制器的应用几乎无处不在:移动电话、家用电器、汽车无不有它的踪影。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点,其应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域,对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。商业和金融自动柜员机(税控收款机、销售终端机、自动售货机)、银行自助服务终端、POS机、信用卡系统、安全监控系统等。 医 疗 超声仪器、核磁仪器、分析仪器、电子检测及治疗系统、电子成像系统等。 消费电子 数字电视、IP电视、机顶盒、掌上电脑、VOD、光盘刻录机、MP3、数码相机、数码摄像机、网络冰箱、网络空调、家庭网关、可视电话、其它智能家用电器等。 通 信 光通讯设备、通信交换设备(程控交换器)、数据通信设备（交换机、路由器、集线器、调制解调器、无线局域网设备等）、移动通信设备(移动通信基站、直放站交换设备、智能手机等)、卫星和全球定位系统(GPS)等。 交 通 运输(航空、铁路、公路)系统、燃料服务、航空管理、信令系统、雷达系统、交通指挥系统、停车系统、售票系统、乘客信息系统、检票系统、行李处理系统、应急设备、车载导航器系统、汽车电子等。 工 业 数控机床、加工中心、通信测量分析仪表、微波测量仪器、智能仪器仪表（GPS定位设备、智能电表、智能水表、智能煤气功能表）污水处理系统、发电站和电力传输系统、自动化工厂、机器人系统等。 嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机,一台通用计算机的外部设备中就包含了5 - 10 个嵌入式微处理器。在制造工业、过程控制、网络、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。 学习嵌入式的话可以往嵌入式软件和硬件两方面发展，如果两者都比较好的话就是系统工程师级别的了。大部分从事嵌入式产品研发的企业中，基本