嵌入式自动化实习报告

实习报告学院 专业班级 学生姓名 指导教师 -年第二学期嵌入式系统简介根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，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”（devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一种普遍被认同的定义是：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、功耗严格规定的专用计算机系统。虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风行起来的，但实际上嵌入式这个概念却很早就已经存在了，从上个世纪70年代单片机的出现到今天多种嵌入式微处理器、微控制器的广泛应用，嵌入式系统少说也有了近30年的历史。纵观嵌入式系统的发展历程，大体经历了如下四个阶段：无操作系统阶段、简朴操作系统阶段、实时操作系统阶段和面向Internet阶段。嵌入式系统和详细应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和详细产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。国际上用于信息电器的嵌入式操作系统有40种左右。目前，市场上非常流行的EOS产品，包括开源的uC/OS、3Com企业下属子企业的PalmOS，Microsoft企业的WindowsCE、开放源代码的Linux。uC/OS是一种公开源代码、构造小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统，商业应用需要付费。顾客只要有原则的ANSI的C交叉编译器，有汇编器、连接器等软件工具，就可以将μC/OS-II嵌人到开发的产品中。μC/OS-II具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强等特点，最小内核可编译至2KB。μC/OS-II已经移植到了几乎所有著名的CPU上。严格地说uC/OS-II只是一种实时操作系统内核，它仅仅包括了任务调度，任务管理，时间管理，内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理，文献系统，网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放，这些非必须的功能完全可以由顾客自己根据需要分别实现。uC/OS-II目的是实现一种基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，内存管理，中断管理等。PalmOS是3Com企业的产品，其操作系统为PalmOS。PalmOS是一种32位的嵌入式操作系统。Palm提供了串行通信接口和红外线传播接口，运用它可以以便地与其他外部设备通信、传播数据；拥有开放的OS应用程序接口，开发商可根据需要自行开发所需的应用程序。PalmOS是一套具有很强开放性的系统，目前有大概数千种专用为PalmOS编写的应用程序，从程序内容上看，小到个人管理、游戏，大到行业处理方案，PalmOS无所不包。在丰富的软件支持下，基于PalmOS的掌上电脑功能得以不停扩展。WindowsCE是微软开发的一种开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作。与Windows95/98、WindowsNT不一样的是，WindowsCE是所有源代码所有由微软自行开发的嵌入式新型操作系统，其操作界面虽来源于Windows95/98，但WindowsCE是基于Win32API重新开发的、新型的信息设备平台。WindowsCE的设计目的是：模块化及可伸缩性、实时性能好，通信能力强大，支持多种CPU。它的设计可以满足多种设备的需要，这些设备包括了工业控制器、通信集线器以及销售终端之类的企业设备，尚有像摄影机、电话和家用娱乐器材之类的消费产品。一种经典的基于WindowsCE的嵌入系统一般为某个特定用途而设计，并在不联机的状况下工作。它规定所使用的操作系统体积较小，内建有对中断的响应功能。Linux是一种类似于Unix的操作系统。它来源于芬兰一种名为LinusTorvalds的业余爱好，不过目前已经是最为流行的一款开放源代码的操作系统。Linux系统不仅可以运行于PC平台，还在嵌入式系统方面大放光辉，在多种嵌入式LinuxOS迅速发展的状况下，LinuxOS逐渐形成了可与WindowsCE等EOS进行抗衡的局面。目前正在开发的嵌入式系统中，49%的项目选择Linux作为嵌入式操作系统。Linux现已成为嵌入式操作的理想选择。实习目的实习是一种实践。是理论联络实际,应用和巩固所学专业知识的一项重要环节，是培养我们能力和技能的一种重要手段。通过实习，我们可以更广泛的直接接触社会，理解社会需要，加深对社会的认识，增强对社会的适应性，将自己融合到社会中去，培养自己的实践能力，缩短我们从一名大学生到一名工作人员之间的思想与业务距离，为我们毕业后社会角色的转变打下基础。同步通过运用所学的专业知识进行观测，也锻炼了提出、分析并处理问题的能力。本次嵌入式实习，让我们理解了嵌入式系统和嵌入式技术，以及嵌入式系统的应用领域和近年来在国内外的发展。华中科技大学工程实训中心自主研发的ARM9开发板，以及他们自己总结的经验让我们获益良多，使我们在短时间内进入了嵌入式的精彩世界。详细如下：理解嵌入式操作系统学会用uC/OS-II级编写调试实习内容通过指导老师的安排，我们首先听取了嵌入式系统专业工程师的精彩讲座，通过老师的讲解，我们对嵌入式系统的实践有了整体的理解，然后指导老师安排了实习内容，详细如下：建立三个任务：其中任务一和任务二分别显示专业、班级、姓名和学号 等信息专业班级和姓名学号显示切换时间间隔0.5s任务三记录其他两个任务的运行次数并显示任务一和任务二不得同步显示在uC/OS-II系统上重要程序如下：#defineTASK_STK_SIZE512#defineN_TASKS10OS_STKTaskStk[N_TASKS][TASK_STK_SIZE];charTaskData[N_TASKS];OS_STKTaskStartStk3[TASK_STK_SIZE];OS_STKTaskStartStk1[TASK_STK_SIZE];OS_STKTaskStartStk2[TASK_STK_SIZE];voidTaskStart3(void*data);voidTaskStart1(void*data);voidTaskStart2(void*data);longinthold1=0,//任务一次数hold2=0;//任务二次数voidmain(void){PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE+DISP_BGND_BLACK); OS_ENTER_CRITICAL();PC_VectSet(0x08,OSTickISR);PC_SetTickRate(OS_TICKS_PER_SEC);OS_EXIT_CRITICAL();OSInit();PC_DOSSaveReturn();PC_VectSet(uCOS,OSCtxSw);OSTaskCreate(TaskStart3,(void*)0,&TaskStartStk3[TASK_STK_SIZE-1],0); OSTaskCreate(TaskStart1,(void*)0,&TaskStartStk1[TASK_STK_SIZE-1],1); OSTaskCreate(TaskStart2,(void*)0,&TaskStartStk2[TASK_STK_SIZE-1],2); OSStart();}voidTaskStart1(void*pdata){pdata=pdata;/*无任何意义，防止编译器报警*/for(;;){PC_DispStr(0,0,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,1,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,2,"************************************************ ",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,3,"TASKONE",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,4,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,5,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,6,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,7,"************************************************ ",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,8,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,9,"**",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,10,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,11,"***name: *",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,12,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,13,"***age:23*",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,14,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,15,"***location *",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,16,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,17,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,18,"*********************************************** ",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,19,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,20,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,21,"********************************************** ",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,22,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,23,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,24,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);hold1++;OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0);}}voidTaskStart2(void*pdata){pdata=pdata;for(;;){PC_DispStr(0,0,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,1,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,2,"************************************************ ",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,3,"TASKTWO",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,4,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,5,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,6,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,7,"************************************************ ",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,8,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,9,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,10,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,11,"***major: *",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,12,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,13,"***class:08-5*",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,14,"**",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,15,"***xuehao: *",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,16,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,17,"**",DISP_FGND_BLACK+ DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,18,"*********************************************** ",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,19,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,20,"",DISP_FGND_BLACK+DISP_BGND_LIGHT_GRAY);PC_DispStr(0,21,"*********************************************** ",DISP_FGND_BL