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嵌入式系統(tǒng)開發(fā)要素的選擇分析

時間:2021-10-01 09:43:46 計算機論文 我要投稿

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)要素的選擇分析

摘要:主要討論在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中,設(shè)計人員如何考慮和選擇嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、調(diào)試器、仿真器以及開發(fā)人員的技術(shù)水平和結(jié)構(gòu)比例等組成要素;同時,以實例說明如何選擇這些開發(fā)要素。

    關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng) 嵌入式處理器 實時操作系統(tǒng) 仿真器 調(diào)試器

引 言

  在計算機、互聯(lián)網(wǎng)和通信技術(shù)高速發(fā)展的同時,嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)也取得迅速發(fā)展。這不僅表現(xiàn)在從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)研究的人員隊伍日益壯大,嵌入式處理器和實時操作系統(tǒng)的性能增強和產(chǎn)品升級換代,更重要的體現(xiàn)在嵌入式技術(shù)應(yīng)用范圍的急劇擴大。

  嵌入式系統(tǒng)擁有巨大的市場空間,我國應(yīng)該抓住機遇,與時俱進,奮起直追,在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域趕超世界先進水平。要達到這個目標,具有一定的現(xiàn)實可行性,這是因為同PC機系統(tǒng)相比,嵌入式系統(tǒng)更有自身的特征。在PC領(lǐng)域,雖有AMD系列處理器和Linux操作系統(tǒng)的市場沖擊,但是Win_Tel(Windows+Intel)體系架構(gòu)仍占主導地位;可是,嵌入式系統(tǒng)本身是一個相當分散的工業(yè),典型特征是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的,市場應(yīng)用才是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的導向和前提,在當前的嵌入式市場中不存在壟斷的局面。

  嵌入式系統(tǒng)包含硬件和軟件兩部分:硬件架構(gòu)上以嵌入式處理器為中心,配置存儲器、I/O設(shè)備、通信模塊等必要的外設(shè);軟件部分以軟件開發(fā)平臺為核心,向上提供應(yīng)用編程接口(API),向下屏蔽具體硬件特性的板級支持包BSP。嵌入式系統(tǒng)中,軟件和硬件緊密配合,協(xié)調(diào)工作,共同完成系統(tǒng)預定的功能。

  對于不同的市場應(yīng)用類型,嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的嵌入式處理器、實時操作系統(tǒng)、仿真器、調(diào)試器以及開發(fā)隊伍的技術(shù)水平和結(jié)構(gòu)比例等要素的選擇是至關(guān)重要的。本文參考一些嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的資料,結(jié)合具體的工程實踐經(jīng)驗,系統(tǒng)總結(jié)了進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)時,如何全面考慮各開發(fā)要素并進行選擇,最后結(jié)合一個具體實例進行詳細闡述。

1 嵌入式處理器

  嵌入式系統(tǒng)的功能軟件集成于硬件系統(tǒng)之中,系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件一體化。在嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)備中,嵌入處理器是整個系統(tǒng)的核心部件,其性能的好壞直接決定整個系統(tǒng)的運行效果。

  PC機銷售市場中,隨著通用CPU技術(shù)的突破和工作頻率的倍增,舊款低檔CPU早已經(jīng)不見蹤跡。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)面向具體應(yīng)用,不同領(lǐng)域的應(yīng)用市場需要不同款式和性能指標的處理器來開發(fā),于是在嵌入式處理器市場中,中低端的4位、8位和16位處理器依然存在,高性能的32位處理器也有很多產(chǎn)品。隨著超大規(guī)模集成電路技術(shù)和微電子技術(shù)發(fā)展,包含嵌入式處理器以及部分外圍電路的微控制器產(chǎn)品也進入市場,片上系統(tǒng)SoC(System on Chip)產(chǎn)品也開始出現(xiàn)。這些產(chǎn)品的上市,不僅豐富了嵌入式處理器產(chǎn)品,而且也更加方便了工程技術(shù)人員進行嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)和擴大嵌入式產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域。

  由于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用需求的多樣

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