嵌入式软件开发工具和环境(嵌入式开发用的软件)
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嵌入式系统的应用和开发
嵌入式系统的应用和开发
基于嵌入式系统的具体产品应用是计算机工程史上的里程碑。深入到了各行各业,其已成为高科技领域中必不可少的工具。 我下面为你整理了关于嵌入式系统的应用和开发的文章,希望对你有所帮助。
1嵌入式系统简介
嵌入式系统可以抽象出一个典型的组成模型,其可划分为硬件层、软件层及功能层。
1.1嵌入式系统定义
嵌入式系统最通用的定义是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机[1]。
根据IEEE9(国际电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统也可定义为控制监视或辅助设备机器和车间运行装置。
嵌入式系统的定义很多,统一起来很难。对于其定义有疑问的部分研究人员将嵌入式系统定义为:“嵌入式系统是以嵌入式微处理器为内核,以微电子技术,计算机技术,电子技术、对象技术为基础,软硬件可根据对象需要所设置,并且嵌入到对象器件内,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用智能化的控制系统。”[2]
1.2嵌入式系统的特点
嵌入式系统是面向专业应用领域的,从其应用角度分析,具有以下特点:
(1)硬件层,是所有软件的运行基础,嵌入式系统至少拥有一个高性能处理器为硬件平台。如ARM处理器。
(2)软件层,其能扩充和充分发挥硬件层功能。嵌入式系统需有一个多任务操作系统的软件平台,来控制管理计算机硬件和软件资源以及合理的组织计算机工作流程。如Liunx,UC/OSⅡ等操作系统。
(3)嵌入式系统是先进的技术及资金密集、知识产业化不断创新的集成系统。其将先进的电子科学技术与各行各业的具体应用相结合。
(4)是面向用户、产品及特定应用的。
(5)具有较长的生命周期。与实际产品相结合,并与产品升级同步进行。
(6)对程序质量要求较高。一般都将系统中的软件固化在存储器中,大部分都具有较高的实时性。
(7)嵌入式系统不具备在其上进行进一步开发的能力。需要借助专门的开发工具和环境来满足产品设计完成后的程序功能修改工作。
2基于ARM的嵌入式系统技术应用及开发方法
2.1ARM的技术应用特点
ARM(Advanced RISC Machines)是一种嵌入式微处理器,它具有低功耗、低成本、高性能的特点,采用RISC体系结构,大量使用寄存器,具有高效的指令系统,在实际嵌入式应用中,只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件,去除其他的冗余功能部分,来实现嵌入式应用的特殊要求[3]。基于ARM微处理器的嵌入式系统不同于单片机、DSP系统,其高性能的特点,在硬件部分的电路板设计方面是比较困难的,绝大多数的ARM板都要在4层以上。其实ARM最关键的是软件部分的操作系统,系统开发应更侧重于软件方面,包括系统裁减,底层驱动和应用程序等。
2.2ARM嵌入式系统的开发流程
基于ARM的嵌入式系统设计的开发流程如图1所示。
2.3ARM嵌入式系统的开发方法
(1)建立系统的开发环境
嵌入式系统资源受限制,如果在其硬件平台上直接编写软件,比较困难。因此根据其特点须在特定的开发环境下进行。搭建相应的软硬件平台:在宿主机(HOST)也就是PC机上安装开发工具,并将编写好的软件程序进行交叉编译生成二进制代码,最后将其移植到目标板的特定位置运行。这种在宿主机(HOST)环境下开发,在目标板(TARGET)上运行的开发模式叫交叉开发模式,交叉开发模型如图2所示。
(2)Boot Loader引导程序开发
Boot loader是在嵌入式操作系统内核运行前运行的一段程序,与我们经常提到的BIOS功能相近,每种体系结构都有与其相匹配的Boot Loader。通过Boot loader程序的运行,可以初始化硬件设备,建立系统的内存空间映射图,这样就可以将系统的软、硬件环境设定在一个合适的状态,方便于最终调用操作系统内核,并且为运行用户应用程序准备好正确的环境。
Boot loader程序由汇编和C程序两部分组成,程序执行过程也分为汇编和C程序代码部分两个阶段。汇编程序与硬件设备相关,不便移植,第一阶段需要完成初始化看门狗、设置中断异常向量表、堆栈、配置存储器等,之后再跳转到第二阶段的C语言程序入口处。C程序代码部分主要完成初始化本阶段所需要的外部设备,调用NANDFLASH的API函数,配置SDRAM空间,并将用户的`程序代码从NANDFLASH存储器中复制到SDRAM中,最后再跳转到用户程序的入口[4]。
3嵌入式技术的应用领域
嵌入式技术无处不在,已经深入到了生活的各个领域,为我们的生活带来了很大的方便。
(1)无线通讯领域。特别是智能手机,全球95%的手机采用了ARM芯片,随着手机功能愈像电脑,手机更需要功能强大的嵌入式芯片。现在,全球售出的每一部手机中平均就有2.4块ARM芯片。
(2)工业控制领域。基于ARM核的32位微控制器芯片逐渐向低端微控制器应用领域扩展,在工业控制领域发挥了很大的作用。
(3)网络应用。网络宽带技术不断发展,基于ARM技术的ADSL芯片也逐步进入竞争范围,并取得一定优势。而且,语音及视频处理也应用了ARM技术,同时对DSP的应用领域提出了新的挑战。
(4)仪器仪表方面。有智能仪器、智能仪表、医疗器械、色谱仪、示波器等。
(5)民用方面。如电子玩具、电子字典、游戏机、录像机、复读机、投影仪、照相机、空调、冰箱、洗衣机、调制解调器、防盗控制器、激光驱动器、变速控制器、汽车点火控制器、避雷控制、农业节水控制系统、保安控制系统等方面。
(6)导航控制方面。如导弹控制、航天导航系统、电子干扰系统等。
(7)数据处理方面。如图文图表终端、复印机、硬盘驱动器等。
(8)农业交通方面。智能公路(汽车导航、流量控制、信息监测与汽车服务)、植物工厂(特种植物工厂、无土栽培技术、智能种子工程)、虚拟显示VR机器人、信息家电(家用电器的网络化)等等。
除此以外,众多领域都用到了基于ARM微处理器的嵌入式技术,在生活的各个领域得到了广泛的应用。
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嵌入式系统的开发环境和开发工具是什么?
以前有学过~~忘了一些了,反正嵌入式系统必须在专门的嵌入式系统的软件编程环境中进行,利用HDL
Designer
Series这个软件可以实现复杂嵌入式硬件设计准确而快速的描述~~
“实时在线仿真系统ICE”是一个很有效的嵌入式系统开发工具,ICE首先可以通过实际执行,对应用程序进行原理性检验,排除以人的思维难以发现的设计逻辑错误。ICE的另一个主要功能是在应用系统中仿真微控制器的实时执行,发现和排除由于硬件干扰等引起的异常执行行为。
嵌入式开发环境如何?
嵌入式开发环境我倒是觉得整体还可以,你可以上芯查查具体查看,它上头有很详细的介绍呢,希望对你有帮助。
什么是嵌入式软件嵌入式软件的特点
嵌入式软件就是嵌入在硬件中的 操作系统 和开发工具软件,那么你对嵌入式软件了解多少呢?以下是由我整理关于什么是嵌入式软件的内容,希望大家喜欢!
嵌入式软件的定义
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。
嵌入式软件的系统分类
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,是我们研究开发工作的宝贵资源。
嵌入式软件的学习意义
从控制意义上说,嵌入式系统涉及系统最底层的,芯片级的信息处理与控制。在某种意义上,对这些“微观”世界的了解与驾驭正是控制的真正目的。嵌入式系统与通常意义上的控制系统在设计思路和总体架构方面有许多不同之处,而这些不同之处恰恰是传统控制学科教学中较少教给学生的。在当今信息化社会中,嵌入式系统在人们的日常工作和生活中所占的份额,可能已超过传统意义的控制系统,这就是为什么我们的学生感到学的没有用,而有用的又没有学的原因。在嵌入式系统及开发环境方面,仍有许多问题尚在研究发展之中,如,嵌入式系统的硬件软件协同设计 方法 ;面向多目标,多任务的微内核嵌入式操作系统;分布嵌入式系统的实时性问题,分布式计算,分布式信息交互与综合处理;以及嵌入式系统的多目标交叉编译和交叉调试工具的研究等。通过实验开发平台,学习嵌入式系统的一些基本理论和硬件软件综合设计的方法与技能,亲自动手,实现一个嵌入式系统的解决方案,为今后的深入研究打下一个初步基础。
结语:“嵌入式系统”作为自动化学科一门理论与实际密切结合的,知识与技术含量较高的综合性专业课程,必将随着信息产业的发展而逐渐趋于成熟。
嵌入式软件的特点
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。
关于嵌入式软件开发工具和环境和嵌入式开发用的软件的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。