嵌入式系统基础教材课件.ppt

1、如：如：PCPC机、服务器、大型计算机等。机、服务器、大型计算机等。通用计算机看得见的计算机通用计算机看得见的计算机1.1 嵌入式系统概念 在后在后PC时代，嵌入式系统已经广泛时代，嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业商业、人们的日常生活等术、各类产业商业、人们的日常生活等方方面面。方方面面。 嵌入式系统带来的工业年产值已超嵌入式系统带来的工业年产值已超过过1万亿美元。万亿美元。嵌入式系统主要应用领域嵌入式系统主要应用领域1 1国防工业、军事工业、兵器工业：国防工业、军事工业、兵器工业： 各种武器控制（火炮控制、导弹控制、智能炸弹各

2、种武器控制（火炮控制、导弹控制、智能炸弹制导引爆装置）、坦克、舰艇、轰炸机等陆海空制导引爆装置）、坦克、舰艇、轰炸机等陆海空各种军用电子装备，雷达、电子对抗军事通信装各种军用电子装备，雷达、电子对抗军事通信装备，野战指挥作战用各种专用设备等。备，野战指挥作战用各种专用设备等。 我国嵌入式计算机最早用于导弹控制。我国嵌入式计算机最早用于导弹控制。嵌入式系统主要应用领域嵌入式系统主要应用领域2 2信息家电、民用设备：信息家电、民用设备： 各种信息家电产品，如数字电视机、机顶盒，数各种信息家电产品，如数字电视机、机顶盒，数码相机，码相机，VCDVCD、DVDDVD音响设备，可视电话，家庭网络音响设备

3、，可视电话，家庭网络设备，洗衣机，网络冰箱，网络空调，智能玩具，设备，洗衣机，网络冰箱，网络空调，智能玩具，其他其他消费类电子产品消费类电子产品等。等。嵌入式系统主要应用领域嵌入式系统主要应用领域3 3工业：工业： 各种智能测量仪表、智能卡、数控装置、可各种智能测量仪表、智能卡、数控装置、可编程控制器、控制机、分布式控制系统、现场编程控制器、控制机、分布式控制系统、现场总线仪表及控制系统、工业机器人、智能机器总线仪表及控制系统、工业机器人、智能机器人、智能传感器、机电一体化机械设备、车载人、智能传感器、机电一体化机械设备、车载导航器、汽车电子设备、车辆与交通工程等。导航器、汽车电子设备、车辆与

4、交通工程等。嵌入式系统主要应用领域嵌入式系统主要应用领域4 4商业：商业： 各类收款机、电子秤、条形码阅读机、商用各类收款机、电子秤、条形码阅读机、商用终端、银行点钞机、终端、银行点钞机、ICIC卡输入设备、取款机、卡输入设备、取款机、自动柜员机、自动服务终端、防盗系统、各自动柜员机、自动服务终端、防盗系统、各种银行专业外围设备、种银行专业外围设备、智能金融器具、智能金融器具、远程远程教育。教育。办公自动化：办公自动化： 复印机、打印机、传真机、扫描仪、其他计算机复印机、打印机、传真机、扫描仪、其他计算机外围设备、掌上电脑、激光照排系统、安全监控设外围设备、掌上电脑、激光照排系统、安全监控设备

5、、媒体手机、移动电话、寻呼机、个人数字助理备、媒体手机、移动电话、寻呼机、个人数字助理（PDAPDA）、变频空调设备、通信终端、程控交换机、）、变频空调设备、通信终端、程控交换机、网络浏览器、网络设备（路由器、交换机、网络浏览器、网络设备（路由器、交换机、Web Web serverserver、网络接入盒等）、网络工程、录音录象及、网络接入盒等）、网络工程、录音录象及电视会议设备、数字音频广播系统等。电视会议设备、数字音频广播系统等。嵌入式系统主要应用领域嵌入式系统主要应用领域5 5嵌入式系统主要应用领域嵌入式系统主要应用领域6 6医疗保健设备：医疗保健设备： 各种医疗电子仪器，各种医疗电子

6、仪器，X X光机、超声诊断仪、光机、超声诊断仪、计算机断层成像系统、心脏起博器、监护仪、计算机断层成像系统、心脏起博器、监护仪、辅助诊断系统、远程医疗、专家系统等。辅助诊断系统、远程医疗、专家系统等。其他领域：其他领域： 农业技术、农业技术、光学系统、气象预报、卫星通信光学系统、气象预报、卫星通信网、数字通信、网、数字通信、移动数据库、语音处理。移动数据库、语音处理。嵌入式系统的概念 目前，对嵌入式系统的定义多种多样，但没有一种定义是全面的。下面给出两种比较合理定义： 从技术的角度定义：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

7、计算机系统。从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。 术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。 嵌入式系统示例汽车控制系统马达控制器车灯 嵌入式系统示例汽车控制系统尾灯控制系统后车门控制系统前车门控制系统座椅控制系统发动器控制系统所有的控制系统都是一个完整的嵌入式系统BMW 745i美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的计算能力已超过了IBM”，由此可以想见嵌入式计算机工业的规模和广度。 Windows CE OSWindows CE OS 5353个个8-

8、8-bit bit 嵌入式处理嵌入式处理器器 7 7个个16-16-bitbit嵌入式处理器嵌入式处理器 1 1个个32-32-bitbit嵌入式处理器嵌入式处理器 多种网络技术多种网络技术嵌入式系统前景广阔社会新的电子产品，尤其消费电子产品发展及其迅速！嵌入式市场广阔，但人才短缺学生嵌入式系统需要硬软件综合知识需要更全面的系统知识和领域知识更容易找到工作嵌入式系统组成嵌入式系统由嵌入式硬件与嵌入式软件组成。嵌入式硬件以芯片、模板、组件、控制器形式埋藏于设备内部。嵌入式软件是实时多任务操作系统和各种专用软件，一般固化在ROM或闪存中。嵌入式系统软硬兼施，融为一体，成为产品，但在开发过程中需要一

9、些开发工具进行辅助开发。在嵌入式系统的组成中，其核心是嵌入式处理器 嵌入式处理器 早期的嵌入式系统通常使用普通个人计算机（PC）中的通用处理器。近年来，随着大量先进的微处理器制造技术的发展，越来越多的嵌入式系统用嵌入式处理器建造，而不是用通用目的的处理器。 这些嵌入式处理器可以大致分为以下几类：概述 嵌入式微处理器；嵌入式微控制器；嵌入式DSP处理器；嵌入式片上系统（SOC）。 嵌入式处理器 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽

10、然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点，但是在电路板上必须包括ROM、RAM、总线接口、各种外设等器件，从而降低了系统的可靠性，技术保密性也较差。嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路板上，称为单板计算机。如STD-BUS、PC104等。嵌入式微处理器CPUROMRAM外设1外设2单板计算机嵌入式微处理器制造商：摩托罗拉、英特尔、IBM、日立、NEC、东芝、AMD、国家半导体、Zilog、IDT、富士通、Atmel、太阳、微系统、夏普、Oki、

11、飞利浦等。主要的嵌入式微处理器包括：Motorola PowerPC、Intel Pentium、Motorola 68000、strong ARM、MIPS、AMD X86系列等等。系列等等。 嵌入式处理器 嵌入式微控制器又称，它是将整个计算机系统集成到一块芯片中。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内核都是一样的，不

12、同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配，功能不多不少，从而减少功耗和成本。 和嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。微控制器的片上外设资源一般比较丰富，适合于控制，因此称。 嵌入式微控制器目前的品种和数量最多，比较有代表性的通用系列包括8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300、数目众多ARM芯片等。目前MCU占嵌入式系统约70的市场份额。嵌入式微控制器复位部件看门狗部件晶振部

13、件I/O部件中断部件ROM部件SRAM部件定时器部件CPU核嵌入式微控制器制造商：摩托罗拉、英特尔、英飞凌科技、 Atmel、日立、NEC、三菱、东芝、松下、Microchip、富士、飞利浦、德州仪器、三星、三洋、索尼、Oki、凌阳科技等。主要的嵌入式微控制器包括：MCS-51、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K、Z8、C540、PIC、AVR等系列。 嵌入式处理器 DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域，DSP应用正

14、从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器。 DSP内部采用程序和数据分开存储和传输的哈佛结构 ，具有专门硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊 的DSP指令，可用来快速的实现 各种数字信号处理算法，加之集成电路 的优化设计，速度甚至比最快的CPU还快数倍。 嵌入式DSP处理器嵌入式DSP处理器比较有代表性的产品是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000 系列。TMS320系列处理器包括用于控制的 C2000系列，移动通信的C5000系列，以及性能更高的C6000和C8000系列。DSP56000目前已经发展成为DS

15、P56000，DSP56100，DSP56200和DSP56300等几个不同系列的处理器。另外PHILIPS公司近年也推出了基于可重置嵌入式DSP结构低成本、低功耗技术上制造的R. E. A. L DSP处理器，应用目标是大批量消费类产品。 嵌入式处理器 随着EDA的推广和VLSI设计的普及化及半导体工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临，这就是System On Chip(SOC)。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和许多其它嵌入式系统外设一样，成为 VLSI设计中一种标准的器件，用标准的 VHDL等语言描述，存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统

16、，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。 嵌入式片上系统(SOC)SoC可以分为通用和专用两类。通用系列包括Infineon的TriCore、Motorola的M-Core、某些ARM系列器件、Echelon和Motorola联合研制的Neuron芯片等。专用SoC一般专用于某个或某类系统中，不为一般用户所知。一个有代表性的产品是Philips的Smart XA，它将XA单片机内核和支持超过2048 位复杂RSA算法的CCU单元制作在一块

17、硅片上，形成一个可加载JAVA或C语言的专用的SOC，可用于公众互联网如Internet安全方面。 嵌入式处理器单片机和soc设计方法的区别: MCU(微控制器) 所有的开发都是基于已经存在的系统架构，应用者要做的就是开发软件程序和加外部设备。 SOC，是个整体的设计方法概念，它指的是一种芯片设计方法，集成了各种功能模块，每一种功能都是由硬件描述语言设计程序，然后在SOC内由电路实现的；如果不满意硬件架构设计，想要加一个存储器，或是减少一个接口都可以通过程序直接更改，这一点，MCU的设计方法是无法实现的，MCU的方法中，硬件架构是固定的，是不可更改的，多了只能浪费，少了也只能在软件上想办法或是

18、再加 硬件。如果硬件调试成功后直接投片生产成“固定结构的芯片”，则其为普通的SOC；如果其硬件就是基于FPGA的，也就是说它是“用FPGA做为最终实现” 的，它在以后也可以随时进行硬件升级与调试的，我们就叫它为SOPC的设计方法，所以说SOPC是SOC的一种解决方案。 SOPC设计灵活、高效，且具有成品的硬件可重构特性 。但它的价格可能会比批量生产的固定结构IC要贵得多！ 嵌入式片上系统(SOC)1.3 嵌入式操作系统概述 计算机系统由硬件和软件组成，在发展初期没有操作系统这个概念，用户使用监控程序来使用计算机。随着计算机技术的发展，计算机系统的硬件、软件资源也愈来愈丰富，监控程序已不能适应计

19、算机应用的要求。于是在六十年代中期监控程序又进一步发展形成了操作系统(Operating System)。发展到现在，广泛使用的有三种操作系统即多道批处理操作系统、分时操作系统以及实时操作系统。 1.3 嵌入式操作系统概述监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统 时 间 先 后 适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中1.3 嵌入式操作系统基本概念操作系统（OS）的基本思想是隐藏底层不同硬件的差异，向在其上运行的应用程序提供一个统一的调用接口。应用程序通过这一接口实现对硬件的使用和控制，不必考虑不同硬件操作方式的差异。主

20、要任务：内存管理，多任务管理，外围设备管理。操作系统硬件硬件驱动操作系统用户程序1.3 嵌入式操作系统基本概念 多道-在内存中同时存放多个作业，使之同时处于运行状态，这些作业共享CPU和外部设备等资源。 成批-用户和他的作业之间没有交互性。用户自己不能干预自己的作业的运行，发现作业错误不能及时改正。 通常用在以科学计算为主的大中型计算机上，由于多道程序能交替使用CPU，提高了CPU及其他系统资源的利用率，同时也提高了系统的效率。多道批处理系统的缺点是延长了作业的周转时间，用户不能进行直接干预，缺少交互性，不利于程序的开发与调试。批处理系统的目的是提高系统吞吐量和资源的利用率。 多道批处理操作系

21、统1.3 嵌入式操作系统基本概念 使一台计算机同时为几个、几十个甚至几百个用户服务的一种操作系统。把计算机与许多终端用户连接起来，分时操作系统将系统处理机时间与内存空间按一定的时间间隔，轮流地切换给各终端用户的程序使用。由于时间间隔很短，每个用户的感觉就像他独占计算机一样。分时操作系统的特点是可有效增加资源的使用率。 例如UNIX系统就采用剥夺式动态优先的CPU调度，有力地支持分时操作。 分时操作系统1.3 嵌入式操作系统基本概念 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作出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行

22、的操作系统。 因而，提供及时响应和高可靠性是其主要特点。实时操作系统有硬实时和软实时之分， 硬实时要求在规定的时间内必须完成操作，这是在操作系统设计时保证的； 软实时则只要按照任务的优先级，尽可能快地完成操作即可。我们通常使用的操作系统在经过一定改变之后就可以变成实时操作系统。 实时操作系统（RTOS）1.3 嵌入式操作系统概述监控程序操作系统实时操作系统分时操作系统多道批处理操作系统 时 间 先 后 适用于多个用户共享系统资源适用于计算中心等较大的计算机系统适用于嵌入式设备和有实时性要求的系统中实时操作系统是我们介绍的重点1.3 嵌入式操作系统实时操作系统的特点 IEEE 的实时UNIX分委

23、会认为实时操作系统应具备以下的几点: 异步的事件响应 切换时间和中断延迟时间确定 优先级中断和调度 抢占式调度 内存锁定 连续文件 同步 1.3 嵌入式操作系统实时操作系统的特点 总的来说实时操作系统是事件驱动的，能对来自外界的作用和信号在限定的时间范围内作出响应。它强调的是实时性、可靠性和灵活性, 与实时应用软件相结合成为有机的整体起着核心作用, 由它来管理和协调各项工作,为应用软件提供良好的运行软件环境及开发环境。 从实时系统的应用特点来看实时操作系统可以分为两种：和。1.3 嵌入式操作系统实时操作系统的特点应用于实时处理系统的上位机和实时查询系统等实时性较弱的实时系统，并且提供了开发、调

24、试、运用一致的环境。(Windows NT) 应用于实时性要求高的实时控制系统，而且应用程序的开发过程是通过交叉开发来完成的，即开发环境与运行环境是不一致。嵌入式实时操作系统具有规模小(一般在几K几十K 内)、可固化使用实时性强(在毫秒或微秒数量级上)的特点 。嵌入式实时操作系统特点 1微内核结构一般来说，操作系统内核只提供基本的功能，如建立和管理进程、管理设备等。但是，一些桌面操作系统，如Windows等，将许多功能引入内核，操作系统的内核变得越来越大。内核变大使得占用的资源增多，剪裁起来很麻烦。嵌入式操作系统采用微内核结构，内核只提供基本的功能，比如：任务的调度、任务之间的通信与同步、内存

25、管理、时钟管理等。其它的应用组件，比如网络功能、文件系统等均工作在用户态，以系统进程或函数调用的方式工作。因而系统都是可裁减的，用户可以根据自己的需要选用相应的组件。嵌入式实时操作系统特点 2任务调度任务的调度有三种方式：可抢占式调度、不可抢占式调度和时间片轮转调度。不可抢占式调度：一个任务一旦获得CPU就独占CPU运行，除非由于某种原因，它决定放弃CPU的使用权；可抢占式调度：基于任务优先级，当前正在运行的任务可以随时让位给优先级更高的处于就绪态的其它任务；时间片轮转调度：当两个或两个以上任务有同样的优先级，不同任务轮转地使用CPU，直到系统分配的CPU时间片用完。目前，大多数嵌入式操作系统

26、对不同优先级的任务采用基于优先级的抢占式调度法，对相同优先级的任务则采用时间片轮转调度法。嵌入式实时操作系统特点 3硬实时和软实时多数嵌入式系统对时间的要求较高，称之为实时系统。有两种类型的实时系统：硬实时系统和软实时系统。软实时系统并不要求限定某一任务必须在一定的时间内完成，只要求各任务运行得越快越好；硬实时系统对系统响应时间有严格要求，一旦系统响应时间不能满足，就可能会引起系统崩溃或致命的错误，一般在工业控制中应用较多。硬实时硬实时 - - 代表产品代表产品 VxWorksVxWorks举一个经常使用的实例，中高档汽车中使用的气囊。当报告车辆碰撞的传感器中断CPU后，操作系统应快速地分配展

27、开气囊的任务，并且不允许任何其他非实时处理进行干扰，晚一秒钟展开气囊比没有气囊的情况更糟糕，这就是一个典型的必须使用硬实时的系统。硬实时系统硬实时系统指系统要有确保的最坏情况下的服务时间，即对于事件的响应时间的截止期限是无论如何都必须得到满足。软实时软实时 - - 代表产品代表产品 软实时软实时LinuxLinux再举一个实例，IPTV数字电视机顶盒，需要实时的处理(解码)视频流，如果丢失了一个或几个视频帧，显然会造成视频的品质更差，但是只要做过简单的抖动处理的系统，丢失几个视频帧就不会对整个系统造成不可挽救的影响。软实时系统软实时系统就是那些从统计的角度来说，一个任务能够得到有确保的处理时间

28、，到达系统的事件也能够在截止期限到来之前得到处理，但违反截止期限并不会带来致命的错误。嵌入式实时操作系统特点 4内存管理一些桌面操作系统使用了虚拟存储器的概念。采用段式管理、页式管理、或段页式管理。但是，大多数嵌入式系统不使用虚存技术，对内存的访问是直接的，使用物理地址；而且，大多数嵌入式操作系统对内存空间没有保护，各个进程共享同一个运行空间。一个进程在执行前，系统必须为它分配足够的连续地址空间，然后全部载入主存储器。由此可见，嵌入式系统的开发人员必须参与系统的内存管理，对软件中的一些内存操作必须格外小心。嵌入式实时操作系统特点 5内核加载方式嵌入式操作系统内核可以在嵌入式操作系统内核可以在F

29、lashFlash上直接运行，也上直接运行，也可以加载到内存中运行。可以加载到内存中运行。FlashFlash的运行方式的运行方式，是把内核的可执行映像烧写到，是把内核的可执行映像烧写到FlashFlash上，系统启动时从上，系统启动时从FlashFlash的某个地址开始执行。的某个地址开始执行。这种方法实际上是很多嵌入式系统所采用的方法。这种方法实际上是很多嵌入式系统所采用的方法。内核加载方式内核加载方式是把内核的压缩文件存放在是把内核的压缩文件存放在FlashFlash上，上，系统启动时读取压缩文件在内存里解压，然后开系统启动时读取压缩文件在内存里解压，然后开始执行。这种方式相对复杂一些，

30、但是运行速度始执行。这种方式相对复杂一些，但是运行速度可能更快，因为可能更快，因为RAMRAM的存取速率要比的存取速率要比FlashFlash高。高。1.3 嵌入式操作系统使用实时操作系统的必要性嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。在嵌入式应用中，只有把CPU嵌入到系统中，同时又把操作系统嵌入进去，才是真正的计算机嵌入式应用。使用实时操作系统主要有以下几个因素：嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。 提高了开发效率，缩短了开发周期。 嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务潜力。 1.3 嵌入式操作系统实时操作系统的优缺

31、点：在嵌入式实时操作系统环境下开发实时应用程序使程序的设计和扩展，移植变得容易，不需要大的改动就可以增加新的功能。通过将应用程序分割成若干独立的任务模块，使应用程序的设计过程大为简化；而且对实时性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的处理。通过有效的系统服务，嵌入式实时操作系统使得系统资源得到更好的利用。：但是，使用嵌入式实时操作系统还需要额外的ROM/RAM开销，25%的CPU额外负荷，以及内核的费用。 1.3 常见的实时操作系统 国内国内RTOS：女娲女娲Hopen桑夏桑夏2000Delta OS中软中软Linux2.0Linux HardHatLinux (Monta Vista)Red F

32、lag Linux（红旗（红旗Linux）HBOS（“天堂之鸟天堂之鸟”）SuseRed HatEmbedixLynxOS (LynuxWorks) 1.3 常见的实时操作系统 国外国外RTOS：VX Works (风河系统风河系统)Windows CE (微软微软)VRTX (明导资讯明导资讯)PalmPowerTVAMX (KADAK)C ExecutivePSX (JMI)VelOSity (Green Hills)OS-9 (Microware Systems)OSE (Enea OSE Systems)QNX (QNX Software Sys) RTXC (Lineo/Embedd

33、ed Power Corp) SuperTask! (US Software) ThreadX (Express Logic) TNT/RTX (VenturCom) Windows NT Embedded/XP (微软微软) uClinux是一个完全符合GNU/GPL公约的操作系统，完全开放代码。uClinux从Linux 2.0/2.4内核派生而来，沿袭了主流Linux的绝大部分特性。它是专门针对没有MMU的CPU，并且为嵌入式系统做了许多小型化的工作。适用于没有虚拟内存或内存管理单元(MMU)的处理器，例如ARM7TDMI。它通常用于具有很少内存或Flash的嵌入式系统。它保留了Linu

34、x的大部分优点：。 1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统嵌入式Linux1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 是微软开发的一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作，它是精简的Windows 95。Windows CE的图形用户界面相当出色。Win CE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口以及与处理器无关等特点。Win CE不仅继承了传统的Windows图形界面，并且在Win CE平台上可以使用Windows 95/98上的编程工具（如Visual Basic、Visual C+等）、 Win CE1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统

35、VxWorks VxWorks操作系统是美国 公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时操作系统（RTOS），是嵌入式开发环境的关键组成部分。良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等，甚至在1997年4月登陆火星表面的火星探测器，2008年5月在火星表面上登陆的凤凰号火星探测器，2011年首飞的X-47B无人机，2012年8月在火星表面上登陆的好奇号火星探测器上也都使用到了VxWorks。1.3

36、嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 Operating System Embedded)主要是由ENEA Data AB 下属的ENEA OSE Systems AB负责开发和技术服务的，一直以来都充当着实时操作系统以及分布式和容错性应用的先锋，并保持良好的发展态势。 OSE是具有性能高、代码小和可确定性实时操作系统(RTOS)。OSE专门针对移动计算应用进行了优化，支持从基于DSP的基带处理到RISC的应用处 理，覆盖了所有成本低、功能丰富的3G手机设计的各个方面。 OSE操作系统被广泛应用于通信设备（接入网、核心网）以及终端设备中，包括爱立信、诺基亚、阿尔卡特-朗讯、中兴、华为、普天，英飞

37、凌等。 OSE1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 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内核，其95的代码是用ANSIC写成的，因此非常便于移植并能够支持大多数类型的处理器。 在典型的目标环境中，NucleusPLUS核心代码区一般不超过20K字节大小。NucleusPLUS采用了软件组件的方法。每个组件具有单一而明确的目的，通常由几个C及汇编语言模块构成，提供清晰的外部接口，对组件的引用就是通过这些接口完成的。 NucleusPLUS各个组件非常易于替换和复用。NucleusPLUS的组件包括任务控制、内存管理、任务间通信、任务的同步与互斥、中断管理、定时器及I/O驱动等

38、。 Nucleus提供源代码Nucleus1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 是RedHat公司开发的源代码开放的嵌入式RTOS产品，是一个可配置、可移植的嵌入式实时操作系统，设计的运行环境为RedHat的GNUPro和GNU开发环境。eCOS的所有部分都开放源代码，可以按照需要自由修改和添加。eCOS的关键技术是操作系统可配置性，允许用户组和自己的实时组件和函数以及实现方式，特别允许eCOS的开发则定制自己的面向应用的操作系统，使eCos能有更广泛的应用范围。eCos1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 C/OS-II 的前身是C/OS，最早出自于1992 年美国嵌入式系统专家

39、Jean J.Labrosse 在嵌入式系统编程杂志的5 月和6 月刊上刊登的文章连载，并把C/OS 的源码发布在该杂志的B B S 上。 C/OS-II是一个源码公开、可移植、可固化、可裁剪、占先式的实时多任务操作系统。其绝大部分源码是用ANSI C写的，使其可以方便的移植并支持大多数类型的处理器。C/OS-II通过了联邦航空局（FAA）商用航行器认证。自1992年问世以来，C/OS-II已经被应用到数以百计的产品中。C/OS-II占用很少的系统资源，并且在高校教学使用是不需要申请许可证。C/OS-II 严格地说uC/OS-II只是一个实时操作系统内核，它仅仅包含了任务调度，任务管理，时间管

40、理，内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。没有提供输入输出管理，文件系统，网络等额外的服务。但由于uC/OS-II良好的可扩展性和源码开放，这些非必须的功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。 uC/OS-II目标是实现一个基于优先级调度的抢占式的实时内核，并在这个内核之上提供最基本的系统服务，如信号量，邮箱，消息队列，内存管理，中断管理等。 uC/OS-II以源代码的形式发布，但并不意味着它是开源软件。你可以将其用于教学和私下研究（peaceful research）；但是如果你将其用于商业用途，那么你必须通过Micrium获得商用许可。 常见的嵌入式操作系统C/OS-II1.3 嵌入式操

41、作系统常见的嵌入式操作系统 TRON是指“实时操作系统内核（The Real-time Operating system Nucleux）”,它是在1984年由东京大学的Sakamura （坂村健教授）博士提出的，目的是为了建立一个理想的计算机体系结构。通过工业界和大学院校的合作，TRON方案正被逐步用到全新概念的计算机体系结构中。 uITRON是TRON的一个子方案，它具有标准的实时内核，适用于任何小规模的嵌入式系统，日本国内现有很多基于该内核的产品，其中消费电器较多。目前已成为日本事实上的工业标准。该系统已得到几十亿片的应用业绩，如SONY，松下等品牌的广泛应用。 uITRON1.3 嵌入

42、式操作系统常见的嵌入式操作系统 TRON明确的设计目标使其甚至比Linux更适合于做嵌入式应用，内核小，启动速度快，即时性能好（实时处理可以到微秒级），也很适合汉字系统的开发。另外，TRON的成功还来源于如下两个重要的条件： 1.它是免费的 2.它已经建立了开放的标准，形成了较完善的软硬件配套开发环境，较好地形成了产业化。 uITRON1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统为了对抗微软及Palm，取得未来智能移动终端领域的市场先机，1998年6月，诺基亚、摩托罗拉（Motorola）、爱立信（ERICSSON）、三菱（MITSUBISHI）和宝意昂（Psion）在英国伦敦共同投资成立Sym

43、bian公司。2008年已被诺基亚全额收购。 在NOKIA的大力倡导下，已经成为一个开放的、易用的、专业的开发平台，支持C+和java语言。 2012年5月27日，诺基亚宣布，彻底放弃继续开发塞班系统，取消塞班Carla的开发，最早在2012年底，最迟在2014年彻底终止对塞班的所有支持。Symbian（塞班）1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成，号称是首个为移动终端打造的真正开放和完整的移动软件。 目前，最新版本为Android 4.4KitKat（奇巧

44、巧克力） 采用Android系统主要厂商包括美国摩托罗拉（MOTOROLA）、韩国的三星（SAMSUNG）、索尼爱立信（Sony Ericsson）另外还有中国厂商如：中国台湾HTC、联想、华为、中兴等，使之跃居全球最受欢迎的智能手机平台，Android系统不但应用于智能手机，也在平板电脑市场急速扩张。 Android米柚米柚MIUI（米柚）是小米科技旗下基于Android进行深度优化、定制、开发的第三方极受手机发烧友欢迎的Android系统ROM，专为中国人习惯设计，全面改进原生体验。能够带给国内用户更为贴心的Android智能手机体验。EMUIEmotion UI是华为基于Android进

45、行开发的情感化用户界面。独创的Me Widget整合常用功能，一步到位；快速便捷的合一桌面，减少二级菜单；缤纷海量的主题，何止让你眼花缭乱。触手可及的智能指导，潇洒脱离小白状态。贴心的语音助手，即刻解放你的双手。随时随地，尽情愉悦体验。1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 Windows Mobile，是 Microsoft 用于 Pocket PC 和 Smartphone 的软件平台。Windows Mobile 将熟悉的 Windows 桌面扩展到了个人设备中。Windows Mobile是微软为手持设备推出的“移动版Windows”，使用Windows Mobile操作系统的设备

46、主要有PPC手机、PDA、随身音乐播放器等。 Windows Mobile操作系统有三种，分别是Windows Mobile Standard、Windows Mobile Professional，Windows Mobile Classic。目前常用版本Windows Mobile 6.1，最新的版本是6.5。Windows Mobile1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 iOS是由苹果公司为iPhone开发的操作系统。它主要是给iPhone、iPod touch以及iPad使用。就像其基于的Mac OS X操作系统一样，它也是以Darwin为基础的。原本这个系统名为iPhone

47、OS，直到2010年6月7日WWDC大会上宣布改名为iOS。 iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层（the Core OS layer），核心服务层（the Core Services layer），媒体层（the Media layer），可轻触层（the Cocoa Touch layer）。系统操作占用大概240MB的存储器空间。iOS1.3 嵌入式操作系统常见的嵌入式操作系统 DeltaOS是目前中国依靠自己的技术和力量自主开发的最成熟的嵌入式实时操作系统。Delta OS是电子科技大学嵌入式实时教研室和科银公司联合研制开发的全中文的嵌入式操作系统。 提供强实时和嵌入式多任务的内核，任务响应时间快速、确定，不随任务负载大小改变。绝大部分的代码由C语言编写，具有很好的移植性。适用于内存要求较大、可靠性要求较高的嵌入式系统。 DeltaOS已成功地应用于消费电子产品，通信产品，工业控制及军用电子产品中，典型的有WebPhone、WAP手机、ADSL Router、二、三层交换机、电力控制系统及新型歼击机的电子系统等。Delta OS