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嵌入式系统通常是面向特定

嵌入式系统通常是面向特定

1.2.1嵌入式系统的特点『7】1)应用的嵌入式系统与通用计算机系统最大不同就是大多数嵌入式系统都是为特定的用户群体设计开发的有很强的专用性,其中的软件系统和硬件系统的结合非常紧密。不同的硬件需要剪裁和移植不同的软件系统,以发挥不同的硬件机能,实现相应的功能.(2)嵌入式系统软件固态化。为了提高软件执行的效率和整体的可靠性,嵌入式系统中的软件都会固化在微处理器本身或者非易失性的存储器芯片中,而不是存储于磁盘等载体中。3)嵌入式系统的软硬件设计高效、可剪裁。

嵌入式系统对成本、体积等方面有着严格的要求,因此需要对硬件进行高效地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在更小的空间内实现更高的性能。

片上存储器的存储空间非常宝贵,还存在实时性的要求,因此要求嵌入式系统程序的编写和编译质量要高,以减少程序二进制代码长度,提高执行速度。4)嵌入式系统软件走向标准化。为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数,以及有效地调用相应的库函数接口,用户必须要有I订DS(RealOperatingTimeSystem)开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减5三轴伺服注塑机机械手上位机控制器的设计与实现 硕士学位论文绪论少开发时间,保障软件质量。5)嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于嵌入式系统本身不具备开发工具,即使设计完成以后,用户般也不能对其中的程序进行修改,必须有套专用的开发工具和相应的开发环境才能进行开发。开发时,用于程序开发的通用计算机系统称为主机,作为最后执行的嵌入式系统称为目标机,需要将两者交替结合进行开发。

1.2.2嵌入式系统的构成嵌入式系统主要由嵌入式处理器、嵌入式外围硬件设备、嵌入式操作系统和用户应用程序等四个部分组成,其体系结构如图1.3所示。从图中可以清楚地看出嵌入式体系结构上下层之间的关系。厂〔二二至垂二二_{匝受堕亚堕匦匦lUlL臣巫堕受巫匦甄谕其中,硬件平台包括了嵌入式处理器和嵌入式外围硬件设备,共同构成了嵌入式系统最底层的平台;嵌入式操作系统软件平台与通用操作系统类似,但是更为精简,提供了个透明的操作空间,为用户屏蔽了硬件底层的具体细节;最上层是用户应用程序,根据不同的实际需求实现嵌入式系统的不同功能.下面,详细展开阐述嵌入式系统的构成。

嵌入式处理器嵌入式处理器是各种嵌入式系统的核心部件,目前,全世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经有千余种,可以分为四大类:①嵌入式微处理器,由通用计三轴伺服注塑机机械手上位机控制器的设计与实现 硕士学位论文绪论算机中的中央处理器演变而来,只保留了和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,具有体积小、重量轻,成本低、可靠性高的优点,目前主流的嵌入式微处理器类型有Aml86/88、386EX、SC.400、Po、verPC、Motor01a68000、MpS和ARM/S仃ongARM系列等,其中削〔心‖Strong删系列是专为手持设备开发的嵌入式微处理器,所以本机械手上位机控制器也选用ARM系列的嵌入式微处理器;

②嵌入式微控制器,片上外设般比较丰富,适合于控制,与嵌入式微处理器相比,其最大的特点是单片化,体积大大减小,功耗和成本也随之下降,较具有代表性的种类有8051、MCS.251、MCS.96/196/296、P51XA、C166/167、68K系列以及近来发展迅猛的Anllel的A、很系列单片机;③嵌入式DsP,专门用于信号处理方面,具有很高的编译效率和执行速度,目前最具代表性的DSP产品是TI的踟s320c2000/C5000系列,与本上位机控制器相配套的下位机控制系统就是基于DsP处理器开发的④嵌入式片上系统,最大的特点是成功实现了软硬件的无缝结合,直接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块,比较典型的SOC产品是Pmlips的smartxA。少数通用系列如siemellS的Tricore,Motorola的M.coref8】以及Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。鉴于嵌入式系统广阔的应用和场前景,很多半导体制造商都大规模生产嵌入式处理器,嵌入式处理器的性能也越来越强劲。2010年,删正式宣布推出Cortex.A15MPCore处理器,该处理器主频最高能够达到2.5G№,现已开放授权,初期采用32衄、28啦工艺制造,业界迄今为止性能最高且可授予许可的处理器J.