是电脑软体与硬体的综合体.ppt

1、2020/7/24,1,Programming Embedded System in C and C+,What is Embedded System? 是電腦軟體與硬體的綜合體,亦可涵蓋機械或其他附屬裝置;整個綜合體設計的目的,在於滿足某種特殊功能. 例如 : ABS,微波爐,PS,PDA,電視,滑鼠等.,2020/7/24,2,C:眾望所歸,C的優點: 跨越各個系統平台. 輕巧而容易學習的語言. 是一個的低階的高階語言. C+的優點: 包含C的優點 加強資料抽象並提供物件導向. 適合於大型研發團隊的崁入式軟體發展,2020/7/24,3,一個典型的崁入式系統,記憶體,處理器,輸入,輸出,2

2、020/7/24,4,“Hello World” too Hard,P2LTCH: Port2 I/O Latch Register 與CPU在同一晶片,所存的是晶 片外八個I/O pin的latch狀態.,Intel 80188EB 崁入式處理器 P2LTCH:0100 0000,Intel 80188EB 崁入式處理器 P2LTCH:0000 0000,綠色LED,紅色LED,2020/7/24,5,崁入式系統軟體開發程序,C/C+,C/C+,組語,compiler,compiler,assembler,Object code,Object code,Object code,Linker,

3、Relocation code,定位器,可執行檔,2020/7/24,6,硬體與軟體的初始化程序,Reset: ;Reset Code ;(in assembly) Jmp hw_init,Hw_init: ;Hardware ;Initialization ;(in assembly) Jmp startup,Startup: ;Startup Code ;(in assembly) Call main,Main() /*the C/C+ code Start here */ ,2,3,4,1,2020/7/24,7,記憶體的種類,記憶體,RAM,混合型,ROM,DRAM,SRAM,Flas

4、h,NVRAM,EPROM,PROM,Masked,EEPROM,2020/7/24,8,測試記憶體,Data bus test Address bus test Chip test,2020/7/24,9,週邊,On-chip peripheral :常用的裝置通常包含在與處理器相同的晶片中. External peripheral:位於處理器旁邊的硬體裝置,2020/7/24,10,Device Driver的設計哲學,Device driver的唯一目的就是要將所有的硬體隱藏. 他應該是整套軟體中唯一能和硬體溝通的窗口. 他能直接讀取或寫入特定裝置控制及狀態暫存器, 如果裝置發生中斷,那

5、ISR也要整合到裝置驅動程 式.,2020/7/24,11,控制暫存器與狀態暫存器,是週邊裝置與崁入式處理器之間的基本介面. 週邊裝置可分別稱為memory-mapped peripheral跟I/O mapped peripheral. Memory-mapped peripheral較易控制. volatile unsigned short *pP2LTCH=(unsigned short*) 0 x7200005E; void toggleLed(void) *pP2LTCH = LED_GREEN; / read,XOR,set ,2020/7/24,12,作業系統,要提供虛擬的硬體作

6、業平台,簡化應用程式的編寫. 作業系統可有可無,但適合複雜的崁入式系統. 介紹ADEOS(A Decent Embeded OS) 原始碼不超過1000行,其中有四分之三與硬體平台無關,而且是用C+撰寫,其餘的部份和硬體與處理器的型式有關,用組語寫成.,2020/7/24,13,Task,作業系統的任務就是負責協調輪替Task,由他決定那一個Task在那一個時間使用CPU.,運作中 (Running),備妥 (Ready),等待中 (Waiting),2020/7/24,14,Scheduler,在作業系統中負責要挑選要執行那個Task,並且管理各個Task優先程度的機制.有 FIFO , S

7、horest First , Round Robin 等. 多數崁入式系統需要Priority-based排程原則,所以需要有scheduling point. Scheduling point是scheduler檢查各個Task的優先程度的時間點. scheduling point通常在:建立task及刪除task及 clock tick.,2020/7/24,15,Context Switch,由一個Task切換到另一個Task的程序 因為實際的切換程序與處理器有關,所以這部分 的程式碼以組語來編寫.,2020/7/24,16,Task Synchronization,使用Mutex來保護多個task所共享的資料, 讀取或修改Mutex之前必須