2EIA嵌入式系统体系结构
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一、嵌入式计算机系统体系结构体系主要组成包括:1。
硬件层硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM 、ROM 、Flash 等)、通用设备接口和I/O 接口(A/D 、D/A、I/O 等).在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,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.2. 中间层硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层(Hardware Abstract Layer ,HAL )或板级支持包(Board Support Package ,BSP ),它将系统上层软件与底层硬件分离开来,使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSP 层提供的接口即可进行开发。
该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
软件层功能层3。
系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统(Real-time Operation System,RTOS)、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
4. 功能层功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,而嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。
硬件的设计本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主,实现RJ45接口和RS232接口的数据传输。
内容包括硬件环境的初始化,数据的收发控制,封包解包设计,操作系统的移植等。
硬件框图硬件框图是简单的将每个功能模块列出,也是一个基本的模块组合,可以简洁的每个模块的功能体现出来。
嵌入式操作系统的一般结构以嵌入式操作系统的一般结构为标题,本文将介绍嵌入式操作系统的基本概念、特点以及其一般结构。
嵌入式操作系统是一种专门用于嵌入式系统的操作系统,其设计和实现主要针对资源受限的嵌入式设备。
嵌入式操作系统通常具有高效、稳定、可靠等特点,能够为嵌入式设备提供良好的运行环境。
一、嵌入式操作系统的基本概念嵌入式操作系统是一种运行在嵌入式设备上的操作系统,它主要用于控制和管理嵌入式设备的硬件资源,为应用程序提供运行环境。
与通用操作系统相比,嵌入式操作系统通常具有更小的内核、更少的资源消耗以及更高的实时性要求。
嵌入式操作系统的特点主要包括以下几个方面:1. 实时性:嵌入式操作系统通常需要满足实时性要求,即对任务的响应时间有严格的要求。
因此,嵌入式操作系统需要具备可预测性和低延迟的特点。
2. 资源受限:嵌入式设备通常具有资源受限的特点,如有限的存储空间、有限的计算能力和有限的能耗。
因此,嵌入式操作系统需要在有限的资源下高效利用,并具备节能的特点。
3. 可靠性:嵌入式设备通常用于一些对可靠性要求较高的应用场景,如工业控制、航天航空等。
因此,嵌入式操作系统需要具备高可靠性和容错性,能够在异常情况下保持稳定运行。
4. 可定制性:由于嵌入式设备的种类繁多,应用场景各异,嵌入式操作系统需要具备良好的可定制性,能够根据不同的需求进行裁剪和定制。
嵌入式操作系统的一般结构主要包括以下几个组件:1. 内核:嵌入式操作系统的内核是其最核心的部分,负责管理和调度系统的各种资源,如任务调度、内存管理、设备驱动等。
内核通常被设计为模块化的结构,可以根据实际需求进行裁剪和扩展。
2. 设备驱动程序:设备驱动程序是嵌入式操作系统与硬件设备之间的接口,负责对硬件设备进行初始化、控制和访问。
设备驱动程序通常由硬件厂商提供或根据硬件规格进行开发。
3. 文件系统:嵌入式操作系统中的文件系统用于管理和组织存储介质上的文件和目录。
文件系统可以支持不同的存储介质,如闪存、SD卡等,并提供文件读写、目录管理等功能。
描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构,并总结她们与开发过程的关系。
_百度知道底层(硬件层):需要您自己对于硬件相当的了解,能够独立绘制PCB 并进行焊接,之后调试板子,做好电路板。
比如sc2410,您需要绘制至少四层PCB电路板,其中ARM核心板就是最难掌握的部分,外围电路要注意各种走线技巧等等。
绘制完PCB 之后就需要您的焊接功夫。
将元器件焊接在PCB上。
最后调试电路板,这就是这一层设计中的收尾工作,也就是最具有挑战性的工作。
调试电路需要大量的经验,对于初学者来说,需要很强的电路知识,对于硬件的性能以及应用要非常了解才行。
中间层(驱动层):电路板已经有现成的。
您需要编程使一个死的板子,活起来,就就是把程序下载进去,能叫板子跑起来。
这里需要您对于ARM芯片的结构有很好的掌握,要会读芯片资料(datasheet)通常都就是英文的。
了解其内部资源我们就可以进行驱动编程了。
我们平时所使用单片机,一般都就是写好的程序,各个管脚在什么时序下输出什么信号(1或0),来操作实现相应借口的外围设备,比如液晶屏、LED灯等。
单片机也可以叫做简单的嵌入式。
原理相同。
ARM也可以向单片机一样使用,但我们更多的就是要对ARM加入操作系统的,这才就是我们最常说的嵌入式。
加入操作系统了以后,芯片对于个个资源的调度有了更系统的统筹规划,可以更充分的利用ARM芯片的系统资源,提高性能,使资源合理分配。
而通常的驱动就是在操作系统下工作的。
比如基于LINUX或WINCE等等下的驱动程序。
驱动程序就是链接硬件平台与操作系统的纽带,当然编写驱动要同时兼顾操作系统特点与硬件接口的特点。
做驱动的开发,需要对于软硬件都要有所了解,其中更偏重操作系统的理解。
这部分工作也就是最难做的。
上层(应用层):应用层,即我们所说的软件编程了。
就相我们手机里QQ与飞信一样,我们需要根据我们手机的操作系统来编写应用程序。
《嵌入式系统》----嵌入式系统的体系结构班级:通信071501姓名:薛丽娟学号: 2007150301292010.12嵌入式系统的体系结构随着信息化技术的发展和数字化产品的普及,以计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的嵌入式系统再度成为当前研究和应用的热点,通信、计算机、消费电子技术(3C)合一的趋势正在逐步形成,无所不在的网络和无所不在的计算(everything connecting, everywhere computing)正在将人类带入一个崭新的信息社会。
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件是可裁剪的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统最典型的特点是与人们的日常生活紧密相关,任何一个普通人都可能拥有各类形形色色运用了嵌入式技术的电子产品,小到MP3、PDA等微型数字化设备,大到信息家电、智能电器、车载GIS,各种新型嵌入式设备在数量上已经远远超过了通用计算机。
这也难怪美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时就预言,4-5年后嵌入式智能工具将成为继PC机和Internet之后计算机工业最伟大的发明。
虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风靡起来的,但事实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各种嵌入式微处理器、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,大致经历了以下四个阶段:嵌入式系统最初的应用是基于单片机的,大多以可编程控制器的形式出现,具有监测、伺服、设备指示等功能,通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中,一般没有操作系统的支持,只能通过汇编语言对系统进行直接控制,运行结束后再清除内存。
这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点,但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序,因此严格地说还谈不上"系统"的概念。
第三部分嵌入式软件体系结构
嵌入式软件体系结构是嵌入式系统的核心,是实现特定功能的硬件系统和软件系统的重要构成部分。
它主要用于控制嵌入式系统中的硬件和软件资源,同时也是嵌入式系统可靠性和可维护性的关键环节。
嵌入式软件体系结构由三个主要系统组成,即操作系统、中间件和应用系统。
其中,操作系统是嵌入式系统的基础,主要用于控制硬件和软件资源。
它提供基本的设备驱动、内存管理、任务调度和安全保护功能,以实现对硬件的有效控制和利用。
中间件是在操作系统和应用系统之间构成的桥梁,它主要负责支持多种应用系统之间的数据交换和信息传输,以及提供其他系统支持,包括数据库、Web服务和安全等。
最后,应用系统主要用于实现嵌入式系统的功能,它可以是定制开发的应用编程接口(API),也可以是基于标准的软件平台,如RTOS和Linux等。
应用程序可以是基于操作系统的程序,也可以是基于Web的程序。
嵌入式软件体系结构需要综合考虑硬件环境、软件环境和功能需求,为嵌入式系统的设计、开发和实施提供可靠的技术支撑。