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嵌入式软件设计》答案

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东北大学继续教育学院嵌入式软件设计试卷(作业考核线上) B 卷

学习中心:福建南平奥鹏学习中心院校学号:姓名王华仁

(共 5 页)

一、选择题(10小题,每题2分,共20分),请将答案填入下表。

1. 以下哪个不是嵌入式系统设计的主要目标?

A. 低成本

B.低功耗

C. 实时要求高

D. 超高性能

2. 下面关于哈佛结构描述正确的是:

A. 存储空间与IO空间分离

B. 程序存储空间与数据存储空间分离

C. 存储空间与IO空间合并

D. 程序存储空间与数据存储空间合并

3. 从层次结构来看,嵌入式系统包括:

A. 硬件层

B. 板级支持包

C. 实时操作系统和应用软件

D. 以上都是

4. 下面哪一种工作模式不属于ARM异常模式?

A. 快速中断模式

B. 管理模式

C. 系统模式

D. 数据访问中止模式

5. 处理器从存储器读数据的指令(加载指令)的助记符是:

A. SWP

B. SWPB

C. LDR

D. STR

6. 指令“ADD R2, R1, #10”的寻址方式为:

A. 立即寻址

B. 寄存器间接寻址

C. 多寄存器寻址

D. 堆栈寻址

7. 单系统需要小量的高速缓存,最合适的存储器是:

A. SRAM

B. DRAM

C. EEPROM

D. Flash

8. AHB和VPB外设区域都是2MB,可各自分配最多()个外设。

A. 16

B. 32

C. 64

D. 128

9. 使用HOST-TARGET联合开发嵌入式系统,()不是必须的。

A. 目标系统

B. 宿主机

C. 银河麒麟操作系统

D. 交叉编译器

10. 操作系统结构不包括()

A. 数据库

B. 引导系统

C. 内核

D. 根文件系统

二、判断题(10小题,每题1分,共10分),请将答案填入下表。

1. (√)嵌入式处理器的结构有哈佛结构和冯诺依曼结构之分。

2. (×)处于就绪状态的任务只能切换到运行状态。

3. (√)将模拟信号转换成数字信号的电路是DA转换器。

4. (√)在操作系统的设备管理中引入缓存,其主要目的是改善CPU和I/O设备间速度不匹配的

情况。

5. (√)ARM指令集具有高效、快速的特点,它是Thumb指令集的子集。

6. (×)Nand Flash比Nor Flash成本高,可靠性差。

7. (×)虚拟内存的主要用途是扩充存储容量。

8. (√)C语言程序可以嵌套加入汇编语言程序模块。

9. (√)操作系统中的存储管理室对内存中用户区进行管理。

10.(√)操作系统结构包括引导系统、内核和根文件系统

三、填空题(10小题,每题2分,共20分)

1. 嵌入式系统是以(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、功耗严格要求的专用计算机系统。

2. 嵌入式系统的三要素是,嵌入、(专用)和(计算机)。

3. 嵌入式软件的体系结构通常包括:驱动层、(操作系统层)、中间层和(应用层)。

4. ARM7有两种处理器状态,分别是(ARM)状态和( Thumb)状态。

5. 嵌入式处理器的分类包括三种,分别是:(微控制器(或单片机))、嵌入式微处理器、(数字信号

处理器(DSP))。

6. Thumb指令集具有(较高的)(代码密度)的特点,却仍然保持ARM的大多数性能上的优势,它

是ARM指令集的子集。

7. ARM系列微处理器支持的字数据存储格式有(大端格式)和(小端格式)。

8. 地址重定位可以分为(静态)重定位和(动态)重定位两种。

9. BSP的主要特点是:(硬件)相关性和(操作系统)相关性。

10.大多数引导系统都包含两种不同的操作模式:(启动加载)模式和(下载)模式。

四、名词解释及简答题(5小题,每题6分,共30分)

1. 什么是嵌入式系统?

答:嵌入式系统以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,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。

2. 什么是嵌入式系统级设计方法?软硬件协同设计包括哪几个阶段?

答:嵌入式系统级设计方法是一种高层的设计方法,设计人员对设计目标进行系统功能描述,定义系统的行为特性,进行软硬件划分,生成系统级的规格描述。这一过程可以不涉及实现方法和工艺。接下来设计人员就可以按照系统有规格描述实现软硬件子系统及其接口。

软硬件协同设计包括:系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合、软硬件协同模拟与验证等几个阶段。

3. 简述嵌入式微处理器的选择原则。

答:1、满足应用的设计目标

2、开发工具是否好用

3、市场占有率

4、应遵循“够用”原则,不应片面追求高性能

4.列出ARM7微处理器的工作模式和工作状态。

答:工作模式分别是: 1、user?用户模式

2、sys?系统模式

3、fiq?快速中断模式

4、irq?外部中断模式

5、svc?管理模式

6、abt?数据访问中止模式

7、und?未定义指令中止模式。

工作状态分别是: 1、ARM?状态(32?位指令)

2、Thumb?状态(16?位指令)

5.嵌入式软件有何特点?

答:1、嵌入式软件具有独特的实用性。嵌入式软件是为嵌入式系统服务的,这就要求它与外部硬件和设备联系紧密。嵌入式系统以应用为中心,嵌入式软件是应用系统,根据应用需求定向开发,面向产业、面向市场,需要特定的行业经验。每种嵌入式软件都有自己独特的应用环境和实用价值。

2、嵌入式软件应有灵活的适用性。嵌入式软件通常可以认为是一种模块化软件,它应该能

非常方便灵活的运用到各种嵌入式系统中,而不能破坏或更改原有的系统特性和功能。首先它要小巧,不能占用大量资源;其次要使用灵活,应尽量优化配置,减小对系统的整体继承性,升级更换灵活方便。

五、问答题(2小题,每题10分,共20分)

1.什么是实时系统?实时系统又分哪两种?

答:实时系统是指当外界事件或数据产生时,能够接受并以足够快的速度予以处理,其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应,调度一切可利用的资源完成实时任务,并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。一个优先级高的任务能够获得立即的、没有延迟的服务,它不需要等候任何其他服务,而且在获得CPU使用权后,可以不间断地执行到任务完毕除非有更高级地任务出现。

实时系统又分实时控制系统和实时信息处理系统

2.什么是前后台系统?有何优缺点?实时性如何决定?

答:1、前后台系统:分为前台程序和后台程序。前台程序也称中断级程序,通过中断来处理事件,在中断服务子程序中,一般对中断做一些简单的处理,然后给出事件发生的标志,待后台程序来处理;后台程序也称任务级程序,一个死循环,循环查询各种标志位,如果标志位置位,就执行相应的任务程序。

2、优点:系统结构简单,几乎不需要额外的存储开销。

3、缺点:所有的任务具有相同的优先级别,任务响应时间不可预测;后台程序是一个无限

循环的结构,一旦在这个循环体中正在处理的任务崩溃,使得整个任务队列中的其他任务得不到机会被处理,从而造成整个系统的崩溃。

4、实时性:取决于所有其它任务的执行时间之和。

嵌入式软件开发流程图

嵌入式软件开发流程 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响,嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分,其总体流程图如图1.1所示。 图1.1 嵌入式系统开发流程图 在系统总体开发中,由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密,往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现,因此需要进行处理器选型,以更好地满足产品的需求。另外,对于有些硬件和软件都可以实现的功能,就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成本,但能大大提高产品的性能和可靠性。 再次,开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。比如,对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux,对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。

1.2 嵌入式软件开发概述 嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示,它同通用计算机软件开发一样,分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一,故没有分开画出。 由于在嵌入式软件开发的工具非常多,为了更好地帮助读者选择开发工具,下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。 嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分,比如在需求分析阶段,可以选择IBM的Rational Rose等软件,而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior(下面要介绍的ADS 的一个工具)等,在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时,不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具,比如Vxworks有集成开发环境Tornado,WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外,不同的处理器可能还有对应的开发工具,比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里,大多数软件都有比较高的使用费用,但也可以大大加快产品的开发进度,用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。 图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件 嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分,其中又可以分为编译和调试两部分,下面分别对这两部分进行讲解。 1.交叉编译 嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到,编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码,由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此,不同的CPU需要有相应的编译器,而交叉编译就如同翻译一样,把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是,编译器本身也是程序,也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。

嵌入式底层软件开发方法

嵌入式底层软件开发方法 自从20世纪70年代单片机出现以来,嵌入式系统已获得了较为深入的研究, 提出了一些嵌入式软件的开发方法,但嵌入式系统仍处于发展阶段,嵌入式系统 已经显示出广阔的应用前景。 1.嵌入式系统的定义 嵌入式系统又称为嵌入式计算机系统,是指嵌入到对象体系中的专用计算机系统。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统,嵌入性、专用性与计算机系统 是嵌入式系统的三个基本要素。嵌入式系统通常被描述为:以应用为中心,以计 算机技术为基础,软硬件可剪裁,适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和 功耗有严格要求的专业计算机系统。 2.嵌入式系统的发展历程 嵌入式系统是在硬件和软件交替发展的支撑下逐渐趋于稳定和成熟的,它有着 悠久的历史。从20世纪70年代单片机的出现到现在各种嵌入式微处理器、微控制 器的大规模应用,嵌入式系统己经有了30多年的发展历史。纵观嵌入式技术的发展,大致经历了以下几个发展阶段。 (1)无操作系统阶段:主要是以功能简单的专用计算机或单片机为核心的可编 程控制器形式存在的系统,具有监测、伺服、设备指示等功能,一般没有操作系统 的支持,通过汇编语言编程对系统进行直接控制。主要特点是:系统结构和功能都 相对单一,处理效率较低,存储容量较小,几乎没有用户接口,比较适合于各类专 用领域。 (2)以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统:主要特点是出现 了高可靠、低功耗的嵌入式处理器,嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处 理器上,兼容性好;操作系统内核精小、效率高,并且具有高度的模块化和扩展性;片上系统(System On Chip,SOC)使得嵌入系统越来越小,具有大量的应用程序接口,开发应用程序简单,应用软件丰富。 3.嵌入式系统的构成及其特点 1)嵌入式系统的组成 嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件 系统等组成,具有专用性、可嵌入性、实时性、可移植性和分布式等特点。其中, 嵌入式微处理器是嵌入式硬件系统的核心部分,它担负着控制、协调系统工作的重 要任务,通常具有实时多任务处理能力、中断处理能力、存储器保护能力和低功耗 能力;支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等;支撑硬件的驱动程 序、操作系统、应用软件等一起构成嵌入式软件。

嵌入式系统设计师相关资料

嵌入式系统设计师 通过本考试的合格人员能根据项目管理和工程技术的实际要求,按照系统总体设计规格说明 书进行软、硬件设计,编写系统开发的规格说明书等相应的文档;组织和指导嵌入式系统开 发实施人员编写和调试程序,并对嵌入式系统硬件设备和程序进行优化和集成测试,开发出符合系统总体设计要求的高质量嵌入式系统;具有工程师的实际工作能力和业务水平。 报名时间:上半年一般在2-3月之间,下半年一般在7-9月之间 考试时间:上半年一般在5-6月,下半年一般在11月 报考条件:1、遵纪守法,恪守职业道德; 2、具有一定计算机技术应用能力。 不限学历和资历条件。 考试报名办法、时间及要求:采取网上报名、现场确认的报名办法。进行网上报名时报考人员必须登陆浙江软件考试网(网址:) ,按报名流程完整、准确输入本人的真实信息,输入 完成后下载打印《2006年下半年计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试报考登记表》 (以下简称“报名表”),在“报名表”上贴上本人同一底版的一寸免冠照片2张(其中一张用于“报名表”,一张备用),并在“报名表”的诚信声明处确认签字,由市(厅、局) 人事部门汇总后统一到省软件考试实施办公室办理现场确认手续,也可个人直接到各市报名 确认点或省软件考试实施办公室确认。 报考费用:现场确认时报考人员须交网上报名时下载的已经过本人签字确认的“报名表”并 交纳报名考务费。考试收费标准按浙价费〔2001〕189号和发改价格〔2003〕2148号规定,系统分析师和信息系统项目管理师级每人177元(含上缴国家27元),其他各级每人118 元(含上缴国家18元) 考试要求: (1)掌握计算机科学基础知识; (2)掌握嵌入式系统的硬件、软件知识; (3)掌握嵌入式系统分析的方法; (4)掌握嵌入式系统设计与开发的方法及步骤; (5)掌握嵌入式系统实施的方法; (6)掌握嵌入式系统运行维护知识; (7)了解信息化基础知识、计算机应用的基础知识; (8)了解信息技术标准、安全性,以及有关法律法规的基本知识; (9)了解嵌入式技术发展趋势; (10)正确阅读和理解计算机及嵌入式系统领域的英文资料。 考试范围: 考试科目1:嵌入式系统基础知识 1.计算机科学基础 1.1数制及转换 o二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换 1.2数据的表示 o数的机内表示(原码、反码、补码、移码,定点和浮点,精度和溢出) o字符、汉字、声音、图像的编码方式 o校验方法和校验码(奇偶验码、海明校验码、循环校验码) 1.3算术和逻辑运算

嵌入式系统

第一章绪论 1.嵌入式系统的定义、特点和分类 2.嵌入式操作系统 3.嵌入式系统的选型 4.嵌入式系统的发展趋势 5.嵌入式系统的关键技术 6.嵌入式系统的应用 思考与练习 1.什么是嵌入式系统?嵌入式系统的特点是什么? 2.请说出嵌入式系统与其它商用计算机系统的区别。 3.嵌入式系统的关键技术有哪些? 4.请说明嵌入式系统技术发展及开发应用的趋势。 5.你知道嵌入式系统在我们日常生活中哪些设备中应用?说明其采用的处理器是什么?采用的哪一个嵌入式操作系统? 6.开发嵌入式系统的计算机语言主要有哪几种?分别用在什么场合?7. 嵌入式系统和专用集成电路的关系是什么? 第二章嵌入式系统设计方法 1. 需求分析与系统分析法 2.软硬件协同设计方法 3.嵌入式硬件开发方法 4.嵌入式软件开发方法 5.构件式开发方法 6.软件调试与软件测试方法 思考与练习 1.请说出嵌入式系统设计的主要方法及设计流程。在嵌入式系统开发的总体设计中,需要进行哪几方面的工作? 2.嵌入式硬件调试的主要方法及技术手段有哪些? 3.什么是构件式开发方法?说明该方法对嵌入式系统开发具有什么意义,并举例说明。4.需求分析阶段分为哪几个步骤?每个步骤完成什么工作? 5.在进行系统设计时,概要设计和详细设计的工作内容有什么不同? 6.在嵌入式系统实现阶段,需要选择开发平台,通常开发平台的选择包括哪些内容?7.在当今IT 时代,为了使产品尽快进入市场,就产品开发阶段,你认为有哪些方法可以加快产品的开发速度? 8.什么是“黑盒”测试?什么是“白盒”测试?什么是“灰盒”测试? 9.嵌入式系统开发中,使用软件组件技术有什么好处? 10.什么是知识产权核(Intellectual Property Core,简称IP Core)?指出“软知识产权核(Soft IP Core)”、“硬知识产权核(Hard IP Core)”、“固知识产权核(Firm IP Core)”的意义和差别。 11.根据嵌入式软件开发的不同阶段,嵌入式开发工具有哪些种类? 12.从底层硬件到上层应用,嵌入式软件的开发可以分为哪几种? 13.什么是交叉开发环境? 14.什么是OCD 调试方法?指出OCD 的主要形式JTAG 和BDM 的特点和区别? 15.嵌入式软件的调试运行环境和固化运行环境主要区别是什么?

嵌入式软件开发入门教程

C语言是嵌入式软件开发人员必须熟练掌握的编程语言。作为C语言的初学者重点掌握基本数据类型、复合数据类型、流程控制、数组、指针、函数这几方面的基本知识。本人建议通过观看视频教学的方式进行学习,这样既快速又通俗易懂,当然前提是必须找到优质的教学视频资源。此外,可以配合入门书籍谭浩强的《C语言程序设计》进行学习。如果想深入的学习可以参考美国人写的人民邮电出版社出版的《C Primer Plus》。 方法/步骤2: C语言的磨炼 掌握了基本的C语言语法以后并不代表我们就学会了C语言,关键是如何灵活的去运用。我们可以练习编写C语言学习书籍的课后习题或者在网站上搜索C语言笔试题库进行练习。也可以百度寻找经典的C 语言编程案例进行学习。总之,就是将C语言运用的越熟练越好。至于开发环境可以选择VC++ 6.0 或者linux。 方法/步骤3: 硬件电路基础

嵌入式软件工程师还必须懂一些硬件电路的基本知识。当然,对于刚入门的软件开发人员没必要非常精通电路技术,熟悉基本的电子元器件的功能即可。例如,电阻、电容、电感的作用以及符号,三极管、MOS管导通截止的条件,微处理器、晶振的基本概念等。至于,以上这些基本知识我们可以通过童诗白的第四版《模拟电子技术基础》和网上查阅的资料进行学习。 方法/步骤4: 如何看懂原理图 作为嵌入式软件开发人员我们经常会和硬件打交道,我们的程序最终会被烧录到微处理器内部运行。所以,我们必须要会看硬件原理图,看懂之后才知道如何写程序。首先,我们要知道嵌入式硬件最小系统的组成部分,包括电源电路、晶振、微处理器、复位电路。然后以微处理器为中心向四周查看,主要看我们可以操纵的外设资源。以上知识的学习我们不妨经常浏览一下某些知名IT网站其他人上传的经典原理图。 方法/步骤5: 基本外设知识

嵌入式系统软件开发和设计流程复习课程

* 本文由hquwgz贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 嵌入式系统及应用 第九章嵌入式系统软件的开发 主要内容 嵌入式软件开发工具嵌入式系统开发模式实时软件分析设计方法 第一节嵌入式软件开发工具 嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件的交叉开发环境嵌入式软件实现阶段的开发过程嵌入式软件开发工具的发展趋势 / 嵌入式软件开发工具 “工欲善其事,必先利其器”嵌入式软件开发工具的集成度和可用性将直接关系到嵌入式系统的开发效率。 嵌入式软件开发工具的分类 嵌入式软件开发阶段 嵌入式软件开发工具的分类 根据不同的阶段,嵌入式软件开发工具可以分为: 需求分析工具(Requirement Analysis Tools)软件设计工具(Software Design Tools) 编码、调试工具(Coding Tools) 测试工具(Testing Tools) 配置管理工具、维护工具等 Rational Rose RealTime ObjectGeode Rhapsody TAU Tornado LambdaTOOL pRISM+ Spectra Win CE Platform Builder CodeWarrior Xray Debugger Logiscope CodeTEST … Phases Requirement Analysis Software Design Coding Test Release 主要嵌入式软件开发工具产品 嵌入式软件开发工具的分类 嵌入式软件的开发可以分为以下几种: 编写简单的板级测试软件,主要是辅助硬件的调试开发基本的驱动程序开发特定嵌入式操作系统的驱动程序(板级支持包)开发嵌入式系统软件,如:嵌入式操作系统等开发应用软件 嵌入式软件开发工具的分类 从以上嵌入式软件开发分类来看,嵌入式软件开发工具可以分为: 与嵌入式OS相关的开发工具,用于开发: ` 基于嵌入式OS的应用部分驱动程序等 与嵌入式OS无关的开发工具,用于开发: 基本的驱动程序辅助硬件调试程序系统软件等 嵌入式软件的交叉开发环境 交叉开发环境是指用于嵌入式软件开发的所有工具软件的集合,一般包括: 文本编辑器交叉编译器交叉调试器仿真器下载器等 交叉开发环境由宿主机和目标机组成,宿主机与目标机之间在物理连接的基础上建立起逻辑连接。 运行平台Target ]

软件设计说明书嵌入式软件范例

一、XXXXX-XXX 热压机自动控制系统软件的设计 LCD—液晶显示器,因其具有微功耗、平板化等一系列显著特点而广泛应用于仪器仪表、计算机显示终端、各类电子显示装置等各个方面。LCD的后工序生产工艺包括COG、COF、FOG、FOB,XXX-XXX 热压机正是为FOG段工艺而开发设计的。 XXXXX-XXX热压机自动控制动系统软件(以下简称XXX系统)是由PLC、气动元件和电动元件组成,其特点是通过传感器采集外部信号,输入到PLC内部进行计算处理,以控制外部执行元件,使之完成一系统的机构动作,达到生产所需的工艺要求。 ㈠ XXX 系统的性能和结构 XXX 系统主要由PLC、GOT(触摸屏)、伺服电机、气缸电磁阀、电磁继电器、光电传感器、磁性传感器、温度处理器、温度传感器以及各种按钮组成。 1、XXX 系统的主要性能和技术参数 ●主机电源:Vac-----220VAC/50HZ ●传感器电源:Vdd-----+24V ● PLC接口:40位输入、32位输出、1个RS232通信串口 ●工作温度:-10℃~+55℃ ●存储温度:-20℃~+60℃ 2、XXX 系统的内部地址 XXX 系统的内部地址及主要功能部件: ●输入继电器— X ●输出继电器— Y ●辅助继电器— M ●定时器— T ●计数器— C ●数据寄存器— D ●变址寄存器— Z 3、XXX 系统的外部引线功能定义 XXX 系统共有82根引脚,具体定义如下: ㈡指令描述 XXX 系统主要有如下指令: ㈢人机界面(GOT) 1、参数设置

人机界面(GOT)可用于参数设置和数据的显示(如图所示) 2、手动操作 人机界面亦可制作手动调试所需的各种按键,以替代繁琐的按钮(如图) 3、生产信息 人机界面还可用于显示生产时的各种数据以及PLC内部的信息,比如外部引脚的通断 信息、生产时产生的报警信息等(如下图) ㈣ XXX 系统的接口及编程 1、硬件接口 XXX系统与电脑的接口可以有两种方式:直接控制方式和间接控制方式。直接控制方式就是将PLC的RS232接口直接与电脑的RS232接口对接(如图1-1);间接控制方式就是将PLC的RS232接口与触摸屏的RS232接口对接,然后将电脑的RS232接口与触摸屏的RS422接口对接,然后对该外设进行间接操作而实现控制(如图1-2)。 2、程式流程方框图 A、系统回原点流程图 B

嵌入式软件开发流程

.嵌入式软件开发流程

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嵌入式软件开发流程 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响,嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分,其总体流程图如图1.1所示。 图1.1 嵌入式系统开发流程图 在系统总体开发中,由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密,往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现,因此需要进行处理器选型,以更好地满足产品的需求。另外,对于有些硬件和软件都可以实现的功能,就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成品,但能大大提高产品的性能和可靠性。 再次,开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。本书在4.1.5节对各种不同的嵌入式操作系统进行了比较,读者可以以此为依据进行相关的选择。比如,对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux,对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。 由于本书主要讨论嵌入式软件的应用开发,因此对硬件开发不做详细讲解,而主要讨论嵌入式软件开发的流程。

1.2 嵌入式软件开发概述 嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示,它同通用计算机软件开发一样,分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一,故没有分开画出。 由于在嵌入式软件开发的工具非常多,为了更好地帮助读者选择开发工具,下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。 嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分,比如在需求分析阶段,可以选择IBM的Rational Rose等软件,而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior(下面要介绍的ADS 的一个工具)等,在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时,不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具,比如Vxworks有集成开发环境Tornado,WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外,不同的处理器可能还有对应的开发工具,比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里,大多数软件都有比较高的使用费用,但也可以大大加快产品的开发进度,用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。 图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件 嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分,其中又可以分为编译和调试两部分,下面分别对这两部分进行讲解。 1.交叉编译 嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到,编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码,由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此,不同的CPU需要有相应的编译器,而交叉编译就如同翻译一样,把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是,编译器本身也是程序,也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。

嵌入式软件系统设计方案案例

待定颜色 修改颜色 疑问颜色 采集器软件系统设计方案 版本历史

目录 1.引言 (5) 1.1 目的 (5) 1.2 背景和范围 (5) 1.3 定义 (5) 1.4 参考资料 (5) 2.系统结构 (5) 2.1 系统功能 (5) 2.2硬件系统框架 (6) 2.2 软件系统框架 (7) 3.上行规约解析模块设计说明 (9) 3.1描述 (9) 3.2功能 (9) 3.3设计思路(算法、流程) (9) 3.4接口 (10) 3.5资源分配、性能 (12) 3.6测试方法 (12) 4.读写参数模块设计说明 (12) 4.1描述 (12) 4.2功能 (12) 4.3设计思路(算法、流程) (13) 4.4接口 (13) 4.5资源分配、性能 (14) 4.6测试方法 (14) 5.周期抄表任务管理 (14) 5.1描述 (14) 5.2功能 (14) 5.3设计思路(算法、流程) (14) 5.4接口 (14) 5.5资源分配、性能 (14) 5.6测试方法 (15) 6.读历史电量数据模块设计说明 (15) 6.1描述 (15) 6.2功能 (15) 6.3设计思路(算法、流程) (15) 6.4接口 (15)

6.5资源分配、性能 (15) 6.6测试方法 (15) 7.数据存储和电表信息存储管理 (15) 7.1描述 (15) 7.2功能 (16) 7.3设计思路(算法、流程) (16) 7.4接口 (20) 7.5资源分配、性能 (20) 7.6测试方法 (20) 8.数据交换模块设计说明 (21) 8.1描述 (21) 8.2功能 (21) 8.3设计思路(算法、流程) (21) 8.4接口 (21) 8.5资源分配、性能 (21) 8.6测试方法 (21) 9.广播校时任务模块设计说明 (21) 9.1描述 (21) 9.2功能 (22) 9.3设计思路(算法、流程) (22) 9.4接口 (22) 9.5资源分配、性能 (22) 9.6测试方法 (22) 10.更改RS485通讯速率设计说明 (23) 10.1描述 (23) 10.2功能 (23) 10.3设计思路(算法、流程) (23) 10.4接口 (23) 10.5资源分配、性能 (23) 10.6测试方法 (23) 11.抄表记录周期任务设计说明 (23) 11.1描述 (23) 11.2功能 (23) 11.3设计思路(算法、流程) (23) 11.4接口 (23) 11.5资源分配、性能 (24)

嵌入式软件开发流程

嵌入式软件的开发流程 嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件,和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成,共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心,以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件与硬件可剪裁,以此满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。最简单的嵌入式系统仅有执行单一功能的控制能力,比如说单片机的应用,在唯一的ROM 中仅有实现单一功能控制程序,无微型操作系统。复杂的嵌入式系统,例如个人数字助理(PDA)、手持电脑(HPC)等,具有与PC几乎一样的功能。实质上与PC的区别仅仅是将微型操作系统与应用软件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH存储器中,而不是存贮于磁盘等载体中。很多复杂的嵌入式系统又是由若干个小型嵌入式系统组成的。 近些年来,随着以计算机技术,通讯技术为主的信息技术的快速发展和Internet 的广泛应用,传统的控制学科正在发生变革,出现了许多新的生长点。伴随而来的一个现象是控制专业的相当多的学生在毕业后进入了计算机,通讯行业,以致有人说学控制没有用,自动化专业可以取消了。这些情况的出现使我们控制教育工作者反复思考,传统的控制应如何拓宽它的领域?控制专业应该教什么才使学生感到有用?流行的嵌入式操作系统可以分为两类:一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中,形成的嵌入式操作系统,如微软公司的Windows CE及其新版本,SUN公司的Java操作系统,朗讯科技公司的Inferno,嵌入式Linux等。这类系统经过个人电脑或高性能计算机等产品的长期运行考验,技术日趋成熟,其相关的标准和软件开发方式已被用户普遍接受,同时积累了丰富的开发工具和应用软件资源。 另一类是实时操作系统,如WindRiver 公司的VxWorks,ISI 的pSOS,QNX系统软件公司的QNX,ATI 的Nucleus,中国科学院凯思集团的Hopen嵌入式操作系统等,这类产品在操作系统的结构和实现上都针对所面向的应用领域,对实时性高可靠性等进行了精巧的设计,而且提供了独立而完备的系统开发和测试工具,较多地应用在军用产品和工业控制等领域中。Linux 是90年代以来逐渐成熟的一个开放源代码的操作系统。PC机上的Linux 版本在全球数以百万计爱好者的合力开发下,得到了非常迅速的发展。90 年代末uClinux,RTLinux 等相继推出,在嵌入式领域得到了广泛的关注,它拥有大批的程序员和现成的应用程序,是研究开发工作的宝贵资源。 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响,嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分,其总体流程图如图1.1所示。

嵌入式系统完整开发方案学习资料

嵌入式系统完整开发 方案

本文提纲 嵌入式系统完整解决方案 一、前言:简单介绍嵌入式技术的飞速发展以及作为嵌入式领域老牌劲旅的旋极 公司在这方面所提供的完整解决方案; 二、由美国ATI公司生产的Nucleus操作系统特点及其优势; 三、根据用户所选用的CPU的不同,编译器有多种不同的选择:Paradigm开发 工具、CAD-UL开发工具,ARM公司的SDT2.5X 和ADS1.X,GreenHill 编译器; 四、嵌入式开发中,代码的调试也是重要的一步,因此必须选择好的调试工具才 能生产出好的软件,通常的调试手段有三种:ICE、ICD和MONITOR,我们向大家推荐由德国Lauterbach公司生产的Trace32-ICE/ICD; 五、用户需要RTOS厂商提供原型工具,以便可以在主机上来仿真目标软件环 境; 六、最后举例说明基于ARM/MIPS的开发方案。

嵌入式系统完整开发方案 xx旋极信息技术有限公司 在嵌入式技术飞速发展的今天,嵌入式产品已经出现在社会的各个领域,包括航空、航天、军事、仪表、工业控制及家庭消费等。全球每年要消耗掉30亿颗嵌入式微处理器,嵌入式系统带来的工业年产值已经超过了1万亿美元。而在这些嵌入式应用中,大多采用了嵌入式实时多任务操作系统(RTOS)。 早期的嵌入式应用程序都是在没有操作系统支持的裸机上用汇编语言和C语言来开发,这也正是目前我国大多数嵌入式开发的工作模式。为了能够有效利用高档单片机的处理能力,现代的嵌入式产品开发大多选用RTOS作为软件的核心。这样,不仅能够把系统软件和应用软件分开处理,还可以极大地简化系统的开发过程,提高可靠性,并缩短产品上市的时间。可以说RTOS 使嵌入式软件的编写从“小生产方式”进入了“大生产方式”。 旋极公司作为国内嵌入式技术领域的老牌劲旅,从xx93年公司创建之初就致力于嵌入式技术的引进和开发。起初,只是作为国外厂商的代理,向用户提供相应的开发工具,现在,为了适应市场的要求,改变了以前的模式,从简单的提供开发工具发展到向用户提供完整的解决方案。这其中包括:操作系统(图形、网络、浏览器等)、仿真器、编译器、原型工具等产品和我们为用户提供的全方位的技术支持服务。 一、操作系统 在这里我们要向大家推荐的操作系统是Nucleus,它是美国ATI公司的产品,是为实时嵌入式应用而设计的一个抢先式多任务操作系统。其95%的代码由ANSI C语言写成,因此结构性和可移植性非常好。Nucleus操作系统的设计采用了面向对象的方法,整个软件由多个功能明确的组件构成,因此结构清晰,便于裁减和复用。 Nucleus操作系统还拥有丰富的外围模块(如下图所示),如TCP/IP网络协议栈(包括各种应用层的协议)、多种风格的图形系统(Windows和Mac风格)、基于RAM/Flash存储器的文件系统、以及一个功能可定制的Internet浏览器。

嵌入式软件开发流程

嵌入式软件开发流程

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嵌入式软件开发流程 一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述 由嵌入式系统本身的特性所影响,嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分,其总体流程图如图1.1所示。 图1.1 嵌入式系统开发流程图 在系统总体开发中,由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密,往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现,因此需要进行处理器选型,以更好地满足产品的需求。另外,对于有些硬件和软件都可以实现的功能,就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成本,但能大大提高产品的性能和可靠性。 再次,开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。比如,对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux,对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。

1.2 嵌入式软件开发概述 嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示,它同通用计算机软件开发一样,分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一,故没有分开画出。 由于在嵌入式软件开发的工具非常多,为了更好地帮助读者选择开发工具,下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。 嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分,比如在需求分析阶段,可以选择IBM的Rational Rose等软件,而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior(下面要介绍的ADS 的一个工具)等,在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时,不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具,比如Vxworks有集成开发环境Tornado,WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外,不同的处理器可能还有对应的开发工具,比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里,大多数软件都有比较高的使用费用,但也可以大大加快产品的开发进度,用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。 图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件 嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分,其中又可以分为编译和调试两部分,下面分别对这两部分进行讲解。 1.交叉编译 嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到,编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码,由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此,不同的CPU需要有相应的编译器,而交叉编译就如同翻译一样,把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是,编译器本身也是程序,也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。

《嵌入式软件设计》答案

东北大学继续教育学院 嵌入式软件设计试卷(作业考核线上) B 卷学习中心:福建南平奥鹏学习中心院校学号:C03599011730067姓名王华仁 (共 5 页) 一、选择题(10小题,每题2分,共20分),请将答案填入下表。 1. 以下哪个不是嵌入式系统设计的主要目标? A. 低成本 B.低功耗 C. 实时要求高 D. 超高性能 2. 下面关于哈佛结构描述正确的是: A. 存储空间与IO空间分离 B. 程序存储空间与数据存储空间分离 C. 存储空间与IO空间合并 D. 程序存储空间与数据存储空间合并 3. 从层次结构来看,嵌入式系统包括: A. 硬件层 B. 板级支持包 C. 实时操作系统和应用软件 D. 以上都是 4. 下面哪一种工作模式不属于ARM异常模式? A. 快速中断模式 B. 管理模式 C. 系统模式 D. 数据访问中止模式 5. 处理器从存储器读数据的指令(加载指令)的助记符是: A. SWP B. SWPB C. LDR D. STR 6. 指令“ADD R2, R1, #10”的寻址方式为: A. 立即寻址 B. 寄存器间接寻址 C. 多寄存器寻址 D. 堆栈寻址

7. 单系统需要小量的高速缓存,最合适的存储器是: A. SRAM B. DRAM C. EEPROM D. Flash 8. AHB和VPB外设区域都是2MB,可各自分配最多()个外设。 A. 16 B. 32 C. 64 D. 128 9. 使用HOST-TARGET联合开发嵌入式系统,()不是必须的。 A. 目标系统 B. 宿主机 C. 银河麒麟操作系统 D. 交叉编译器 10. 操作系统结构不包括() A. 数据库 B. 引导系统 C. 内核 D. 根文件系统 二、判断题(10小题,每题1分,共10分),请将答案填入下表。 1. (√)嵌入式处理器的结构有哈佛结构和冯诺依曼结构之分。 2. (×)处于就绪状态的任务只能切换到运行状态。 3. (√)将模拟信号转换成数字信号的电路是DA转换器。 4. (√)在操作系统的设备管理中引入缓存,其主要目的是改善CPU和I/O设备间速度不匹 配的情况。 5. (√)ARM指令集具有高效、快速的特点,它是Thumb指令集的子集。 6. (×)Nand Flash比Nor Flash成本高,可靠性差。 7. (×)虚拟内存的主要用途是扩充存储容量。 8. (√)C语言程序可以嵌套加入汇编语言程序模块。 9. (√)操作系统中的存储管理室对内存中用户区进行管理。 10.(√)操作系统结构包括引导系统、内核和根文件系统

软件设计说明书嵌入式软件范例

软件设计说明书嵌入式 软件范例 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

一、XXXXX-XXX 热压机自动控制系统软件的设计 LCD—液晶显示器,因其具有微功耗、平板化等一系列显着特点而广泛应用于仪器仪表、计算机显示终端、各类电子显示装置等各个方面。LCD的后工序生产工艺包括COG、COF、FOG、FOB,XXX-XXX 热压机正是为FOG段工艺而开发设计的。 XXXXX-XXX热压机自动控制动系统软件(以下简称XXX系统)是由PLC、气动元件和电动元件组成,其特点是通过传感器采集外部信号,输入到PLC内部进行计算处理,以控制外部执行元件,使之完成一系统的机构动作,达到生产所需的工艺要求。 ㈠ XXX 系统的性能和结构 XXX 系统主要由PLC、GOT(触摸屏)、伺服电机、气缸电磁阀、电磁继电器、光电传感器、磁性传感器、温度处理器、温度传感器以及各种按钮组成。 1、XXX 系统的主要性能和技术参数 ●主机电源:Vac-----220VAC/50HZ ●传感器电源:Vdd-----+24V ● PLC接口:40位输入、32位输出、1个RS232通信串口 ●工作温度:-10℃~+55℃ ●存储温度:-20℃~+60℃ 2、XXX 系统的内部地址 XXX 系统的内部地址及主要功能部件: ●输入继电器— X ●输出继电器— Y ●辅助继电器— M ●定时器— T ●计数器— C ●数据寄存器— D ●变址寄存器— Z

3、XXX 系统的外部引线功能定义 XXX 系统共有82根引脚,具体定义如下:

㈡指令描述 XXX 系统主要有如下指令:

基于RTOS的嵌入式系统软件设计

基于RTOS的嵌入式系统软件设计 ------太阳能逆变器软件开发 周玲1,2 (1.江南大学信息工程学院,江苏无锡214100;2.无锡商业职业技术学院,江苏无锡214153)摘要:太阳能逆变器等电力电子变化器是典型的嵌入式系统。本文针对此类嵌入式系统软件的特点,提出采用RTOS进行软件开发。在软件开发流程的基础上,分析了系统需求,并在TI BIOS实时操作系统上进行系统建构设计。在一台采用DSP28335控制芯片的100kW太阳能逆变器样机上的试验结果表明:该软件设计方法具有开发周期短,移植性强,可靠性高等优点。 关键词:实时操作系统;太阳能逆变器;状态图 Embedded system software design based on RTOS Abstract: PV inverter is one of the typical embedded systems. According to its characteristics, this paper designs its software on real time operation system. After analyze requirements, architecture design is done on TI BIOS. The scheme is realized in a 100kW PV inverter based on a TMS320F28335 DSP. The result demonstrated that this scheme has short development period, easy implanted characteristic, and high reliability. Key words:RTOS; PV inverter; state-chart 引言 嵌入式系统是执行专用功能并被内部计算机控制的设备或系统,操作系统以及应用软件集成于计算机硬件系统之中,即系统的应用软件和系统的硬件一体化,嵌入式系统具有软件代码少,高度自动化,响应速度快等特点,特别是适合于要求实时和多任务处理的情况[1]。随着数字化在电力电子领域的渗透,软件系统开发越来越成为整个系统开发的制约因素。在UPS,太阳能逆变器等领域,数字化控制已成为行业标准,但绝大多数系统都是基于前后台的设计思想。不但设计开发周期长,可移植性也很差,维护性也很成问题,同样不利于大规模的开发。本文将运用软件开发理论,首先从需求开发开始,在基于TI提供的BIOS,对太阳能逆变器软件系统进行开发设计。 1.太阳能逆变器的整体设计 太阳能逆变器系统的总体结构如图1所示。该系统的主要任务是在电网正常情况下,尽可能的将太阳能电池直流电压的能量转换为交流电送入电网。采集电网和电池板的信号,使其变换成DSP 的输入标准电压0到3.3V,DSP控制器通过对采集来的信号进行分析,正确的发出动作指令,控制系统的各部件,并通过通讯接口向监控计算机发送相关数据,实现远程监控管理。系统构成主要包括DSP 及其外围电路所构成的控制系统,液晶显示电路,接触器,直流交流变换器。系统的整体结构如图1: 图1. 太阳能逆变器总体结构 核心控制芯片控制器采用TI公司推出的业界首款浮点TMS320F28335 DSP,它具有150MHz高速处理能力,具备32位浮点处理单元,单指令周期32位累加运算,可满足应用于更快代码开发与集成高级控制器的浮点处理器性能的要求[2,3]。同时TI 公司从28系列开始,提供BIOS操作系统。CCS系列中的最新版本,有很多既方便又强大的功能。主要包括:①支持同时载入多个工程文件②增加了单步调试命令③编译器有所加强,对语法的检查更加严格④通过建立库工程,支持编译函数文件成为库文件。 2.软件的需求开发 本系统的开发遵从CMMI软件开发流程,基

嵌入式软件开发的几点个人理解

嵌入式软件开发的几点个人理解 一、软件的概念 软件,是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。我们日常生活中接触最多的软件大概要算应用软件了。在21世纪的今天,电脑、手机等智能设备进入千家万户,基本上每个现代化的家庭中或多或少拥有一台电脑或一部手机,我们每天都用着电脑或者手机中的应用软件享受着科技带给这个世界的便利。然而软件的概念却并不只是在这些应用软件中,一般来讲,软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件,其中系统软件包括操作系统和支撑软件。另外,软件并仅包括可以在广义计算机上运行的电脑程序,还包括与这些电脑程序相关的文档。学术界将软件定义为程序加文档的集合体,确实非常贴切。 对于软件和硬件,这两者之间从来是相互依存,相得益彰的。硬件是实在的,有模有样的。软件是程序性的,是一系列的指令。个人认为,我们其实可以将人的身体与灵魂分别比作硬件和软件,软件的存在必须依附于硬件才能体现软件的价值;而硬件因为有了软件的存在,才具备了更加丰富的功能。 二、软件开发中的编程语言 软件的编程语言有多种、常见的编程语言有Pascal、Python、Ruby、Java、C、C++、C#、Basic、PHP等。这些编程语言各有特点,其中进行嵌入式系统开发常用的语言有C、C++、Java 等语言。 2.1、C语言 C语言是介于汇编语言和高级语言之间的语言,属于高级语言,也称为中级语言,是集汇编和高级语言优点于一身的程序设计语言。于1972年在美国贝尔实验室里问世,早期的C语言主要用于UNIX系统。由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识,到了九十年代,C语言开始进入其他操作系统,并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到广泛的应用,成为当代最优秀的程序设计语言之一。 C语言的特点: 1)是一种结构化语言,层次清晰,便于按模块化方式组织程序,易于调试和维护。 2)C语言的表现能力和处理能力极强,不仅具有丰富的运算符和数据类型,便于实现各类复杂的数据结构,它还可以直接访问内存的物理地址,进行位级别的操作。

嵌入式系统课程设计报告

课程设计 课程设计报告 题目:基于ARM的楼宇对讲系统设计 班级: 姓名: 学号: 指导教师: 成绩: 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

目录 摘要..................................................................................................................................... II 1 引言 (1) 1.1 课程设计的目的和意义 (1) 1.2 课程设计内容及要求 (1) 2 系统的工作原理 (1) 3 系统硬件设计 (1) 3.1 ARM主控模块 (2) 3.2 以太网接口模块 (2) 3.3图像处理模块 (2) 3.4 指纹数据处理模块 (3) 3.5音频处理模块 (3) 4 系统软件设计 (3) 4.1 门禁控制程序 (4) 4.2 IP对讲机系统软件实现 (4) 4.3 网络管理 (5) 5 心得体会 (6) 6 参考文献 (6)

基于ARM的楼宇对讲系统设计 摘要 采用模块化设计方法设计出一款基于ARM微控制芯片和Linux操作系统的楼宇对讲系统,该对讲系统通过以太网与楼宇间的各室内机相连,实现了安装在楼道门口的终端机与各室内机的IP对讲,同时将访客的视频信息传输到室内机,并采用指纹身份识别技术实现了门控系统管理。 关键词:嵌入式系统设计;楼宇对讲;指纹识别

1 引言 1.1 课程设计的目的和意义 巩固所学的专业技术知识,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验,分析和解决工程技术问题的能力,培养初步的独立设计能力;通过课程设计实践,了解并掌握一般的综合设计过程,训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力,更好地将理论与实践相结合,提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。再设计完成后,还要将设计的电路进行安装、调试,加强我们的动手能力。在此过程中培养从事设计工作的整体观念。 1.2 课程设计内容及要求 设计基于ARM的楼宇对讲系统。要求对系统功能分析,给出设计思路;系统总体设计,画出系统构成框架图;阐述系统工作流程;画出主要设计部分的电路图。 2 系统的工作原理 通过网络适配器和交换机与用户室内机,管理中心机等组成一个LAN网络。对讲系统安装在每个楼梯入口,可用于呼叫各室内机或管理中心机;当业主欲进入梯道铁门时,可利用对讲系统连接的指纹识别传感器感应进行身份识别,确认身份后电控门锁自动开启;来访者可通过该对讲系统呼叫住户,住户通过室内机,对访客进行对话、视频确认后,遥控开启楼道门控锁;另外管理中心机壳通过对讲系统内置的Web服务器进行系统参数查询设置,如IP信息设置,系统复位,系统时钟矫正等。 3 系统硬件设计 系统主控芯片采用三星S3C2440嵌入式处理器,S3C2440是基于ARM9T的SOC芯片,低功耗、高性能,非常适合嵌入式产品的开发,具有LCD控制器,3通道UART、4通道DMA、HC和SPI总线接口、130个通道I/O口、2个USB主机楼口和1个USB设备接口等资源。基于S3C2440的这些资源,满足整个系统对处理器的要求。 整个系统的硬件结构原理如图3-1所示

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