嵌入式系统设计方法(具体设计)
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引⾔
为了便于操作系统在不同硬件结构上进⾏移植,美国微软公司⾸先提出了将底层与硬件相关的部分单独设计成硬件抽象层
美国微软公司提出了将操作系统底层与硬件相关的部分单独设计成硬件抽象层HAL(Hardware Abstraction Layer)的思想。
硬件抽象层的引⼊⼤⼤推动了嵌⼊式操作系统的通⽤程度,为嵌⼊式操作系统的⼴泛应⽤提供了可能。然⽽,⽬前BSP形式
的硬件抽象层仅仅能够解决有限的⼏种操作系统在同样有限的BSP所⽀持的硬件平台上的移植,⽽对绝⼤多数需要根据不同
嵌⼊式应⽤⽽专门定制的嵌⼊式操作系统来说能起的作⽤则⾮常有限。
1 硬件抽象层原理
1.1 硬件抽象层概念
嵌⼊式系统是⼀类特殊的计算机系统。它⾃底向上包括3个主要部分:硬件环境、嵌⼊式操作系统和嵌⼊式应⽤程序。硬
件环境是整个嵌⼊式操作系统和应⽤程序运⾏的硬件平台,不同的应⽤通常有不同的硬件环境;因此如何有效地使嵌⼊式操作
应⽤于各种不同的应⽤环境,是嵌⼊式操作系统发展中所必须解决的关键问题。
硬件抽象层通过硬件抽象层接⼝向操作系统以及应⽤程序提供对硬件进⾏抽象后的服务。当操作系统或应⽤程序使⽤硬件
抽象层API进⾏设计时,只要硬件抽象层API能够在下层硬件平台上实现,那么操作系统和应⽤程序的代码就可以移植。
这样,原先嵌⼊式系统的3层结构逐步演化为⼀种4层结构。图1显⽰了引⼊硬件抽象层后的嵌⼊式系统的结构。
在整个嵌⼊式系统设计过程中,硬件抽象层同样发挥着不可替代的作⽤。传统的设计流程是采⽤瀑布式设计开发过程,⾸
先是硬件平台的制作和调试,⽽后是在已经定型的硬件平台的基础上再进⾏软件设计。由于硬件和软件的设计过程是串⾏的,
因此需要很长的设计周期;⽽硬件抽象层能够使软件设计在硬件设计结束前开始进⾏,使整个嵌⼊式系统的设计过程成为软硬
件设计并⾏的V模式开发过程,如图2所⽰。这样两者的设计过程⼤致是同时进⾏的或是并发的,缩短了整个设计周期。
1.2 BSP分析
北京联合大学信息学院 电子信息工程 嵌入式技术应用 31班24号 福红娜
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嵌入式系统技术应用论文
一、概述
嵌入式系统是以应用为中心,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、功耗等有严格要求的专用计算机系统。它具有以下特点:
1、与应用密切相关 嵌入式系统作为机器或设备的组成部分,与具体的应用密切相关。
2、实时性 嵌入式系统必须在实时方式下工作,若在规定的时间内某一请求得不到处理或者处理没有结束,可能会带来严重的后果。
3、复杂的算法 对不同的应用,嵌入式系统有不同的算法。
4、制造成本 在某些情况下,制造成本决定了含有嵌入式系统的设备或产品能否在市场上被成功地销售。
5、功耗 许多嵌入式系统采用电池供电,因此对功耗有严格的要求。
6、开发和调试 必须有相应的开发环境、开发工具和调试工具,才能进行开发和调试。
7、可靠性 嵌入式系统应该能够可靠地运行,比如能在规定的温度、湿度环境下连续运行、有一定的抗干扰能力。
8、体积 嵌入式系统一般都要求体积尽可能地小。
嵌入式系统的应用非常广泛,在以下领域中均有应用:
家庭中的数字电视、机顶盒、DVD、超级VCD智能手机等
办公室中的复印机、打印机、扫描仪、键盘等
手持设备:MP3、GPS手机、数码相机、数码摄像机等
汽车电子产品:时速、发动机转速和油量的信号采集与数字显示设备,行驶状态和故障记录的数字设备,电子地图、导航、车载GPS和无线上网设备等。
军事、航空和航天领域中的设备,如美国的F16战斗机、FA—18战斗机等。
其他领域,如工业控制和仪器仪表、通信、网络、移动计算、机器人等。
目前嵌入式系统的发展已日渐成熟。32位的处理器也正在被逐渐广泛应用,现在仍大量应用的是8位和16位的微处理器。嵌入式微处理器分为四类:嵌入式微控制器,嵌入式数字信号处理器,嵌入式微处理器,嵌入式片上系统。基于ARM系列处理器核的微处理器目前占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额,是使用最为广泛的微处理器。MIPS也是一种处理器的内核标准,具有良好的可扩展性,并且能够满足超低功耗微处理器的要求。Power PC是一种品种北京联合大学信息学院 电子信息工程 嵌入式技术应用 31班24号 福红娜
电气与电子信息工程学院
嵌入式系统设计课程设计
设计题目:基于AT89S52单片机的游戏机嵌入式系统设计与制作
专业班级: 电子信息工程2008级(2)班
学 号: 200840210212
姓 名: 童俊
指导教师: 邓彬伟 李玉平
设计时间: 2011/11/14~2011/12/2
设计地点: K2自动化综合实验室
嵌入式系统设计课程设计成绩评定表
姓 名 童俊 学 号 200840210212
专业班级 电子信息工程2008级(2)班
课程设计题目:基于AT89S52单片机的游戏机嵌入式系统设计与制作
课程设计答辩或质疑记录:
1、什么叫嵌入式系统?
答:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可剪裁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.所做的电路中有哪几个任务?
答:总共六个,分别是:功能选择,贪吃蛇游戏,时间温度显示,PS2键盘控制,温度采集,时间采集。
3.贪吃蛇这个游戏是怎么实现的?
答:在这个游戏中主要用到两个长度为二的数组控制蛇的头部坐标和尾部坐标,蛇的初始化长度为3,通过定时器没隔一定的时间给蛇一个步进信号,在蛇移动的过程中和转弯的过程中需判断前面是否有食物,是否碰到自己身体。食物的坐标也是通过定时器的高八位和第八位的数字余上30所的。
成绩评定依据:
实物制作(40%):
课程设计考勤情况(20%):
课程设计答辩情况(20%):
完成设计任务及报告规范性(20%):
最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定)
指导教师签字:
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期末课程考核
嵌入式系统项目设计
项目名称: 基于ARM的移动视频监控系统
年级班级: 2010 计科物联1班
* 名: * *
学 号: *********
二〇一三年 一 月 八 日.
页 基于ARM的移动视频监控系统
基于ARM的移动观频监控的设计与实现,设计了一种专门功能、结构简单的流媒体服务器;采用Boa作为Web服务器, 并通过浏览器来监控,实现跨平台监视;采用双缓冲技术,确保用户能够得到较好、较稳定的播放质量;利用USB无线网卡实现无线上网,免去布线的烦恼,方便 地实现了移动视频监控的功能。
一、引言
传统的视频监控系统一般采用PC服务器的C/S(Client/Server)结构,视频服务器由计算主机和许多存放视频的磁盘陈列组成,专门用于视频的存储和传输。流式传输采用的是边接收边播放的原则,这需要将多媒体的编、解码和传输技术很好地结合在一起。目前多媒体的编解码技术如MPEG- 4,H.264等,可以以较小的带宽开销来实现较高质量的视频传输,然而目前的传输技术却无法满足移动视频监控的需求,因为设备的移动速度和所在位置都会严重影响到传输。传统流媒体系统体积大、成本高、可靠性低且移植性差,不能满足这种特殊场合的应用要求。本系统主要就是针对传统监控技术的不足而设计的。
二、系统总体介绍
将嵌入式Linux和无线网络引入到视频监控系统,阐述了系统的硬件组成;介绍了USB无线网卡驱动实现的过程;从嵌入式Linux开发环境的搭建、嵌入式流媒体服务器的设计和动态网页的设计等方面介绍了软件系统的具体实现过程;对动态网页设计所涉及到的双缓冲技术进行了详细介绍。实现结果表明,该系统具有可靠性高、体积小、成本低和使用便利等特点,适用于移动视频监控等实际场合。