第一讲 什么是嵌入式系统.ppt

1、,第一讲 什么是嵌入式系统,双实科技,目录,嵌入式系统概述 Windows CE概述 Windows CE系统开发概述,各式各样的OS,桌面机 Windows (9X, XP Home, XP/2000 Pro) Mac 服务器 Windows (XP/2000 Server &Advanced Server) Unix Varieties 嵌入式 Many,嵌入式操作系统,定义 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面及标准化浏览器等。 作用 能够有效管理越来越复杂的系

2、统资源； 大大提高了嵌入式系统开发的效率，而且提高了嵌入式应用软件的可移植性。,微软的移动平台,更强的功能,Windows Embedded 家族,VxWoks,VxWorks 是风河公司(WindRiver)开发的一款商用实时操作系统 VxWorks因其良好的可靠性和卓越的实时性，已广泛应用在通信、军事、航空、航天等高端技术及实时要求极高的领域中。,Embedded Linux,嵌入式Linux是一种开放源代码、软实时、多任务的嵌入式操作系统。 它是在标准Linux的基础上针对嵌入式系统进行内核裁剪和优化后形成的。这使它体积更小、性能更高。,将Linux嵌入到,各种设备中:,Windows

3、CE概述,Windows CE发展历史 Windows CE能做什么 Windows CE 特性 与桌面版OS比较 与其他嵌入式OS比较,Windows CE 发展历史,1996年发布WindowsCE 1.0 Windows CE .NET 4.x 被广泛应用 最新版 Windows CE 6.0,WinCE能做什么:手机、PDA、PMP,WinCE能作什么: 汽车电子,BMW Citron Clarion Co. Ltd. DaimlerChrysler Fiat Subaru Honda Hyundai Mitsubishi Toyota,WinCE能做什么 : 其它,工业控制 机顶盒

4、医疗设备 银行ATM系统 放映机和大屏幕显示器 VoIP 设备 ,硬件平台,桌面版 Windows Only runs on x86 architecture,Windows CE ARM / Xscale MIPS PowerPC Sparc x86,镜像大小,桌面 Windows Windows 3.x : 2-5MB Windows 98 : 400MB Windows XP : 1.5GB 越来越大 不能定制,Windows CE 最小 : 200KB 网络部分大约 800KB GWES, Shell and Apps 大约 4MB Internet Explorer 大约 3MB,实

5、时性,桌面 Windows 不具有实时性,Windows CE 线程优先级256 级 中断嵌套 每个线程都有独立的时钟嘀嗒 处理优先级反转,电源管理,桌面 Windows 电源管理实现差,Windows CE 电池供电 / AC 供电 各设备的电源使用状况 关闭不必要的设备,编程接口,桌面Windows ASCII / UNICODE 丰富的 API 强有力的硬件平台,Windows CE 只支持UNICODE 部分Win32 API, MFC等 有限的硬件资源,共享源代码,桌面 Windows 商业软件，源代码是微软的一级机密,Windows CE 开放CE 6.0的核心源代码用户可以对它进

6、行修改,多媒体支持,其它嵌入式OS: 对音视频支持有限 没有商业的网站浏览器,Windows CE 友好的用户界面 Windows Media Player 9, 支持mp3, wav, avi, wmv Internet Explorer 6 & Pocket IE,编程接口,Other EOS: 不同的编程接口 常用的 C/C+ & j2me,Windows CE Win32 API MFC, ATL, STL COM, ActiveX .NET Compact Framework Java VM EVB, EVC,镜像大小和实时性,其它嵌入式OS: RTLinux, C/OS-II 支持

7、硬实时 Vxworks最小 : 8k C/OS-II最小 : 2k,Windows CE 非硬实时系统 对于一些特殊的应用镜像可能过大,Windows CE 优点:,支持在多种不同的CPU硬件平台上运行 源代码共享 丰富的可选组件和功能 定制方便 易使用 与桌面版windows编程接口类似 具有丰富的微软及第三方应用支持,Windows CE系统开发概述,嵌入式系统结构框架 嵌入式系统开发的角色 嵌入式产品开发流程 嵌入式开发的一般方法 初识BSP,嵌入式系统结构,计算机系统结构,嵌入式系统结构框架,. 硬件层 硬件层由嵌入式微处理器、存储器系统、通用设备接口和I/O接口（D/A、A/D、I/

8、O等）组成。在一片嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路和存储器电路（ROM和RAM等），就构成了一个嵌入式核心控制模块，其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。 . 中间层 硬件层与软件层之间为中间层，也称硬件抽象层（HAL）或板级支持包（BSP），它把系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关。,硬件层&中间层,.软件层 软件层由实时多任务操作系统(RTOS)、文件系统、图形用户接口（GUI图形系统）、网络系统及通用组件模块组成。 RTOS是一个标准的内核，它将CPU时钟、中断、I/O、定时器等资源都封装起来，留给用户的是一个标准的API函数接口。 文件系统主

9、要是给上层应用程序提供文件读写，存储信息等支持。简化上层软件的设计，避免以地址方式读写、存储文件。为了给以后开发USB 的文件系统提供铺垫，也为了方便PC 机与目标机之间通过文件进行通信。,软件层,GUI图形系统：为了具有友好的人机界面需要嵌入式图形用户界面系统（Embeded GUI）,它是专为嵌入式应用设计的，是一组用来实现图形界面功能的程序集。它能够提供高效的、常用的图形界面功能，如各种图形、文字、窗口、控件和动画等。它设计用于为任何使用LCD图形显示的应用提供高效的独立于处理器及LCD控制器的图形用户接口,它适用单任务或是多任务系统环境, 并适用于任意LCD控制器和CPU下任何尺寸的真

10、实显示或虚拟显示。 网络系统：用于在以太网上实现UDP数据的传输，需要有TCP/IP协议栈的支持。TCP/IP协议栈是一组实现网络上各种通讯协议的函数集。,功能层,1. Windows CE应用程序 Windows CE应用程序是微软提供的应用程序，主要包括 ActiveSync、文件查看器（包括PDF、XSL、PPT、DOC和图像查看器）、Windows Messenger等应用程序 2. Internet客户服务 Internet客户服务模块提供了对浏览器应用程序、脚本语言解释引擎的支持。其中包括浏览器组件、Internet Explorer6.0浏览器应用程序、Pocket Intern

11、et Explorer浏览器应用程序。,3. 客户应用程序 客户应用程序是用户为特定需要编写的特定功能的Windows CE应用程序如可以通过EVC 和VS.NET开发。,1. 芯片制造商 负责制造包括CPU、网卡、RAM、及Flash等芯片的厂商。 2. 设备制造商 负责制造硬件开发板和产品板。 3. 操作系统提供者 负责提供嵌入式操作系统。 4. 软件开发商 负责在操作系统之上开发具有独立功能的应用程序。 5. 系统集成商 负责向最终用户提供产品解决方案。,嵌入式系统开发的角色,嵌入式产品开发流程,嵌入式系统的软件开发通常采用“宿主机目标机”方式，首先利用宿主机上的丰富的资源及良好的开发环境开发和仿真调试目标机上的软件，然后，通过串行口或网络将交叉编译生成的目标代码传输并装载到目标机上，最后目标机在特定的环境下运行。,嵌入式开发的一般方法,目标设备,Windows CE 能运行在不同 的硬件平台之上：,是如何实现的？,答案是 BSP !,一、板级支持包（BSP）,BSP是在标准开发板上运行的一部分软件，主要功能是支持操作系统的引导与开发。通过BSP我们可以在开发板上快速的启动操作系统以及分析操作系统的性能。有了BSP的支持，各个OEM(原始设备制造商）厂商就可以缩短基于Windows CE平台产品的开发周期。,1、特点： BSP与特定的