UML嵌入式系统开发实例

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ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ

讲义名称：UML嵌入式系统开发实例

本讲义内容包括：

1. 录音程式(Recorder) --- p.2

2. 单晶片嵌入式软体介面设计 --- p.2

--- 以8051控制四位数七节LED灯为例

本文引自高焕堂所着的“物件导向ANSI-C”和

“物件导向Keil C51”两书

2008.1.15 by 高焕堂 1

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UML嵌入式系统开发实例之二

如何实现嵌入式介面设计

--- 以四位数七节LED灯为例

---- 情境：LED显示灯控制

---- 建模：SysML/UML

---- 语言：物件导向Keil C51

---- CPU：8051

---- 平台：无OS单晶片

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2008.1.15 by 高焕堂 3

介面用途：从硬体的PnP 谈起

硬体埠(Port)就是介面

8051硬体的埠(Port)其实就是介面，透过介面可以连接到LED 、蜂鸣器、

及键盘(Keyboard)等等。如下图：

P0

P1

四位數七段顯示器

data

scan

8051

硬体的介面

有了像P0、P1等介面，ㄧ个8051单晶片就可以随时与LED 显示器分

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合自如，也就俗称的PnP(Plug and Play)。

日常生活中的介面

上述的介面观念并不是电脑硬体才有。在一般生活上已经存在非常久远了。例如：

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2008.1.15 by 高焕堂 5

例如家中墙壁上的插头介面：

雙腳插頭

Z 牌 電冰箱 Y 牌 電視機 X 牌 收音機 雙孔插座 教室 B

客廳 A (介面)

(介面)

日常生活中的「插头/插座」介面

上图里，X 、Y 、Z 牌的电器皆提供双脚插头。而A 、B 皆为双孔插座。透过介面能带来许多方便，例如Z 可插在A 上，也可将Z 拔出来换插在B 上﹔X 可随时插到A 或B 。所以共可有XA 、XB 、YA 、YB 、ZA 、ZB 六种搭配，极具弹性。

X 、Y 、Z 三者具有共同介面。A 、B 具有共同介面。双方介面能相容合作，就创造出极大弹性了。插头与插座两个族群能各自发展，只要介面一致，就能相辅相成。例如电器业者可以推出更多种的电器，则电器体系就会无限成长了，如下图所示。

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雙腳插頭

Z 牌 電冰箱 Y 牌 電視機 X 牌 收音機 (介面)

K 牌 電爐

Yn 牌 電視機

Ym 牌 電視機

「插头」体系之扩充

由于Ym 、Yn 及K 与X 、Y 、Z 的介面是一致的，都提供双脚插头。所以皆可买回家插在A 或B 牌插座上。同理，插座族群亦能扩充如下图所示：

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2008.1.15 by 高焕堂 7

雙孔插座

教室 B

客廳 A

(介面)

餐桌 D

電腦桌 C

「插座」体系之扩充

这两族群在独立成长的过程中，其介面维持不变，保持其相容性。所以新型电器如Ym ，可插在新型的C 电脑桌之插座上。当然，新旧也仍可搭配，如X 可插在D 餐桌之插座上，以上是带给消费者之利益；此外，也带给生产者好处：电器设计者(如声宝家电)不必考虑到插座背后的电源构造(及其可能之变化)，只要介面一致(两脚插头搭配双孔插座)就行了。另一方面，插座背后电源结构之设计者(如水电设计师)也不必费心去了解电器之构造，只要提供一致介面(两脚插头搭配双孔插座)就行了。因此，消费者、电器制造者、及水电设计师三方皆获得益处。

如此，系统不只追求一时的连结，更要追求持久的和谐与成长。为了达成这个目标，系统的新陈代谢必须顺畅，也就是，系统内之物件必须能随时迅速汰旧换新、分合自如(即PnP)。

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汽车轮盘就是介面

为了实现PnP，我们必须进行介面设计，就如同汽车的轮胎能随时

抽换(PnP)，其依赖标准的轮盘(即介面)设计。也是因为能随时抽换轮

胎(即分合自如)，所以汽车能持久保持整体的和谐。PnP(即分合自如)

是目的，而介面是手段。介面设计之优劣关系到PnP之效果。例如上述

的汽车轮胎坏了，只要从介面(如轮盘)卸下坏轮胎，换上新轮胎就让汽

车恢复了。轮盘介面之存在价值就在于：汽车的部份(如轮胎)受损了，

只要PnP、迅速换上新轮胎，就不牵累了整部汽车，避免汽车瘫痪。

就轮胎的角度而言，汽车是轮胎的Client，它正使用轮胎，接受轮胎的服务。当NISSAN汽车能以一视同仁的态度来对待不同厂牌的轮胎(如固特异轮胎、南港轮胎)时，也就是不同厂牌的轮胎，只要合乎轮盘介面，就能PnP到汽车上，这就是多形性了。所以多形性与PnP的涵意是一致，都意味着：做好介面设计，促进物件之分合自如，让系统不会因某部份改变而造成瘫痪，反而新陈代谢顺畅、生生不息。

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2008.1.15 by 高焕堂 9

固特異

南港

輪盤(介面)

空間

介面代表一个空间

轮盘介面，代表一个虚的空间，凡是符合此介面的物件（包括未来可能会出现的新品牌轮胎），皆属于该空间的元素。此空间内的元件会生生不息、推陈出新、更新版本，就是所有过去、现在、未来的多形性物件的集合，就是此空间。这个空间是跨时间的，也是跨空间的。

透过介面空间容纳更多别人未来的元件，不但整合了别人的元件，也整合别人源源不绝的设计智慧，让自己成长更快。此外，也整合别人过去、现在、未来所设计的产品。如此，一方面让自己的系统生生不息；另一方面让别人的物件拥有更多用途和历练、品质更加精美；回过头来，更促进我们系统的品质与生命力，构成Win-Win-Win ..... 的繁荣景象。因之，介面是系统分析与设计的关键、是追求系统品质的尚方宝剑。

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软体介面

在8051硬体组件里含有嵌入式软体，如下图：

P0

P1

四位數七段顯示器

data

scan

8051

嵌入式 軟體

图 嵌入式软体的角色

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2008.1.15 by 高焕堂 11

如果软体也有埠可连结硬体埠时，如下图：

P0

P1

8051硬體組件

LED 軟體物件

软体物件的介面

LED 物件的data_port 连接到8051硬体组件P0时，其关系就相当于硬体组件P0连接到LED 显示器之关系。基于这个相对应关系可得到效果：

● 你已经理解：8051硬体组件很容易将LED 显示器PnP 掉。 ●

同理可知道：LED 软体物件很容易将8051硬体组件PnP 掉。

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当我们从8051硬体组件PnP掉LED显示器时，意味着：8051硬体组件(如同车体)的重用(Reuse)；而不是LED显示器(如同轮胎)的重用。许多人误解为介面设计是在追求小物件的重用，其实是不对的。想一想，当您的台灯灯管坏了，把坏灯管拔掉，换上新灯管，结果是：重用了整个台灯，而不是重用灯管。在想一想，一部Benz轿车轮胎坏掉了，把坏轮胎抽换掉，整部汽车恢复完好，所以重用「整部汽车」了。当然，轮胎也有其重用之价值，只是其价值不高；反而重用整部汽车的价值非常高。

为了让您更深刻体会这个真谛，兹举Steven Vogel在他的书---- 猫掌与弹弓里所说的：

「对人类来说，….系统功能要达到整齐划一，通常得凭藉建造过程

的持续一贯，零件(物件)要能够彼此互换也需要高度的一贯性。自

然界确正好相反，不仅对于零件互相交换毫无兴趣，甚至还积极反

对它。(例如免疫系统排斥心脏移植)。」

所以，介面设计之意义，并非要不断重用它来获利；而是追求能低成本换掉坏元件，然后装上新元件；就等于重用整个系统里的其它好物件，以及该新物件。所以：

●轮胎(物件)是要换掉的，不要想去Reuse轮胎，其价值很低。

●换掉坏轮胎，等于再生(Renew)一部汽车，等于重用整部汽车的其它

好物件，价值极大。

●换掉坏轮胎，而装上新轮胎，等于使用(Use or Reuse)未来所有潜

在可用的物件。

积极换掉旧物件，等于积极重用未来潜在的新元件。重用既有元件是有意

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义，但是价值不高，若因之而必须调整整个系统的其他好物件(即牵一发动全身)，就得不偿失了！最后，请您看看世界知名软体专家Cheesman & Daniels的书---- UML Components: A Simple Process for Specifying Component_Based Software里所说的：

“This may surprise some people. Many think the primary objective of components is reuse. They want to design something once and use it over and over again in different contexts, thereby realizing large productivity gains, taking advantage of best-in-class solutions, the consequent improved quality, and so forth. These are admirable objectives, but the main driver today is that things keep changing, and often ---- as with business-to-business electronic commerce ---- there is no longer any hope that centralized control can not be exerted.

In such an environment one of the primary objectives of a component is that it must be easily replaceable …. ”

(这可能会让您很惊讶！许多人认为元件的主要目标是重用元件。其

希望只要设计一次元件，就能一再地在不同场合里反覆使用它，因

而提高人员产能，运用最好的解决方案，然后改善品质等等。但是，

今天问题的根源在于一切事情都快速变迁 ---- 尤其是跨企业的电

子商务 ---- 中央集权机制已无用武之地。在此环境里，软体元件

设计的首要目标就是：能轻易把它换掉。)

能以极低的成本换掉坏元件，就能带给软体系统弹性、灵活及生命力，其元件的新陈代谢极为顺畅。元件(物件)就如同壁虎的尾巴，当壁虎的尾巴被猫咬住时，会立即断尾逃生。壁虎迅速干净例落地丢弃旧物件，重用没有被咬住的身体，再生出新尾巴(物件)，恢复(Renew)成一只活生生的完整壁虎。如果壁虎不能轻易弃尾(抛弃物件)逃生，这个已经不能正常运作的尾巴

2008.1.15 by 高焕堂13

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(坏物件)就会拖累整只壁虎。

软体介面的范例之一

分析与设计

现在我们使用Keil C来逐步实作上图15-7的软体介面。从下图可知LED 类别需要定义两个埠，如下图：

LED 軟體物件data_port

scan_port

图15-8 规划LED物件的介面

以LW_OOPC定义LED类别如下：

CLASS(LED)

{

void (*data_port)(char);

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void (*scan_port)(char);

……

};

接下来，设计两个channel(可呈现为物件或函数)。例如，

static void channel_0(char y) {

P0 = y;

}

static void channel_1(char x) {

P1 = x;

}

其中，channel_0已经连接到P0，而channel_1已经连接到P1。现在就拿channel_0连接到LED物件的data_port。同时也拿channel_1连接到LED 物件的scan_port上。其指令写法为：

LED *t;

………

t->data_port = channel_0;

t->scan_port = channel_1;

于是就将LED物件与8051硬体组件连接起来了，如下图：

2008.1.15 by 高焕堂15

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P0

P1

8051硬體組件

Channel

LED 軟體物件

Channel

data_port

scan_port

图15-9 以channel 连接软体物件与硬体组件

分析与设计

上述图15-8和15-9都不是UML 标准图示，兹以StarUML 工具绘制UML 的组合结构图(Composite-Structure Diagram)如下：

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2008.1.15 by 高焕堂

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图15-10 UML 的组合结构图

以Keil C 实作软体介面

首先撰写LED 类别的定义： /* EX15-led.h */ #ifndef LED_H

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#define LED_H

CLASS(LED)

{

void (*data_port)(char);

void (*scan_port)(char);

void (*run)(LED*);

};

#endif

定义了data_port和scan_port两个函数来实现LED物件对外的埠。接着定义一般软体内部函数run()来处理物件内部的事务。如下述程式码：

/* EX15-led.c */

#include

#include "lw_oopc_kc.h"

#include "ex15-led.h"

void g_delay(unsigned long ms) {

long i, j;

for(i=0; i

for(j=0; j<120; j++);

}

static unsigned char SEGTAB[] = {0xC0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x83, 0xf8, 0x80, 0x98};

static unsigned char SCANLINE[] = {0xf7, 0xfb, 0xfd, 0xfe};

static void channel_1(char x) {

P1 = x;

}

static void channel_0(char y) {

P0 = y;

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}

static void run(LED *t) {

unsigned char ch, sc;

t->data_port = channel_0;

t->scan_port = channel_1;

/* -------------------- */

P0 = 0xf0;

ch = SEGTAB[0];

sc = SCANLINE[0];

t->scan_port(0xff);

t->data_port(ch);

t->scan_port(sc);

g_delay(20000);

/* -------------------- */

ch = SEGTAB[9];

sc = SCANLINE[1];

t->scan_port(0xff);

t->data_port(ch);

t->scan_port(sc);

g_delay(20000);

}

CTOR(LED)

FUNCTION_SETTING(run, run)

END_CTOR

执行run()函数里的指令：

t->data_port = channel_0;

t->scan_port = channel_1;

2008.1.15 by 高焕堂19

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就把channel_0()和channel_1()连接到LED物件的两个埠上。接下来的指令：

ch = SEGTAB[0]; //取得'0'这个数字的data_code sc = SCANLINE[0]; //取得显示在第0个位置的scan_code

t->scan_port(0xff); //清除

t->data_port(ch); //送出data_code到P0

t->scan_port(sc); //送出scan_code 到P1

于是LED显示器的第1位数出现'0'。再来的指令：

ch = SEGTAB[9]; //取得'9'这个数字的data_code sc = SCANLINE[1]; //取得显示在第1个位置的scan_code

t->scan_port(0xff); //清除

t->data_port(ch); //送出data_code到P0

t->scan_port(sc); //送出scan_code 到P1

于是LED显示器的第2位数出现'9'。

最后撰写main()函数：

/* EX15-ap-1.c */

#include

#include "lw_oopc_kc.h"

#include "ex15-led.h"

extern void* LEDNew();

char xdata MemPool[1024];

void main (void) {

LED *led;

init_mempool(MemPool,sizeof(MemPool));

/* -------------------------- */

led = LEDNew();

嵌入式系统应用实例

嵌入式系统应用实例——智能家居 智能家居 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居主机

ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计

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基于ARM的嵌入式软件开发的研究

题目（基于ARM的嵌入式软件开发的研究） 院（系）名称信息工程学院 专业名称计算机科学与技术 学生姓名易国亮 学生学号1412210248 指导老师韩贝 2017年7月2日

摘要 嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备，ARM作为一种嵌入式系统处理器，以高性能、低功耗、低成本等优点占领了大部分市场。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 本文主要介绍了基于ARM-Linux的嵌入式系统的开发利用、嵌入式系统的概念、组成及嵌入式系统上的应用程序，简述了嵌入式系统的开发流程，最后预测了嵌入式系统的发展前景和发展方向。 关键词：ARM，嵌入式，Linux，嵌入式系统

Based on ARM embedded software development research Abstract Embedded system to control, monitor or auxiliary equipment, machines, or for the operation of the plant equipment, ARM processor, as a kind of embedded system, with high performance, low power consumption, low cost advantages, such as occupied most of the market. It usually consists of embedded microcontroller processor, peripheral hardware, embedded operating system and user application components, such as used to implement the control of the other devices, such as monitoring or management function. Based on ARM - Linux is mainly introduced in this paper the concept of development and utilization of the embedded system, embedded system, composition and application of embedded system, this paper expounds the development process of embedded system, finally forecasts the development prospect and development direction of the embedded system. Keywords:ARM, embedded Linux, embedded systems

ARM嵌入式开发系统实例.

第一章 ARM概述及体系结构 1.ARM的全称:Advanced RISC Machine 2.ARM内核最大的优势在于高速度，低功耗，32位嵌入式RISC微处理器结构—ARM体系结构，ARM处理器核当前有6个系列产品：ARM7，ARM9，ARM9E,ARM10E,SecurCore,ARM11 3.ARM处理器的7种模式：用户模式，快速中断模式，外部中断模式，特权模式，数据访问模式，未定义模式，系统模式 4.ARM处理器共有37个寄存器，包括31个通用寄存器和6个状态寄存器。通用寄存器可以分为三类：未备份寄存器，备份寄存器，程序寄存器（PC），寄存器R14又称为连接寄存器，它有两个作用，第一：它存放了当前子程序的返回地址。第二：当异常中断发生时，该异常模式特定的物理R14被设置成该异常模式将要返回的地址。 5 CPRS（当前程序状态寄存器）中断控制位当I=1时禁止IRQ中断当F=1时禁止FIQ中断 6 ARM中断异常中断的种类：复位（RESET），未定义的指令(UNDENFINED INSTRUCTION)，软件中断(SOFTWARE INTERRUPT)，指令预取中止(PREFECH)，数据访问中止(DATA ABORT)，外部中断请求(IRQ)，快速中断请求(FRQ) 7 ARM的存储器接口可以分为四类：时钟和时钟控制信号，地址类信号，存储器请求信号，数据时序信号。 第三章构造和调试ARM系统 1 ARM应用系统的设计包含硬件系统的设计和软件系统的设计。最基本得组成部分包括：电源部分，晶振电路，复位电路，ROM和RAM。 2.P96的RESET电路（大家好好看下，老师上课说了下的）复位电路主要完成系统的上电复位和系统在运行时的用户的按键复位功能。它的工作原理是：在系统上电是，通过电阻R1向电容C1充电，当C1两端的电压未达到高电平的门限电压时，RESET端输出为低电平，系统处于复位状态，当C1两端的电压达到了高电平的门限电压时，RESER端输出为高电平，系统处于正常工作状态。当用户按下按钮S1时，C1两端的电荷被卸放掉，reset 端输出为低电平，系统进入复位状态，再重复以上的充电过程，系统进入正常的工作状态。

ARM嵌入式系统开发综述.

视听研究所 主页：论坛： 所有资料均收集于各网站。 若您认为有关资料不适合公开，请联系newvideo@https://www.sodocs.net/doc/b25878290.html, 我们会第一时间删除。 感谢各位网友的无私奉献和支持！ 加密时间：2008-2-1 获取更多权威电子书请登录 ARM 嵌入式系统开发综述 ARM 开发工程师入门宝典 获取更多权威电子书请登录 前言 嵌入式系统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个

系统的控制核心，提供人机交互的信息等。所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU 或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述，而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文，能帮助初学者了解有关ARM 嵌入式系统开发流程。 获取更多权威电子书请登录 目录 前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台： (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22)

嵌入式系统及应用

嵌入式系统及应用习题 第一章操作系统概述 1.什么是嵌入式系统？ 2.简述嵌入式系统的发展过程。 3.嵌入式系统有哪些特点？ 4.嵌入式系统的应用领域有哪些？ 5.举出几个嵌入式系统应用的例子，通过查资料和独立思考，说明这些嵌入式系统产品主要由哪几部分组成，每个组成部分完成什么功能。（提示：数码相机、办公类产品、工业控制类产品的例子等。） 6.通过查阅资料，你认为嵌入式系统的发展趋势如何？ 第二章嵌入式系统基础知识 1.从硬件系统来看，嵌入式系统由哪些部分组成？ 2.从软件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成？ 3.嵌入式处理器的按体系结构分哪几类？ 4.半导体存储器分为哪几种？说明它们的特点及用途。 5. 嵌入式软件体系结构有哪几种类型，优缺点如何？ 6. 嵌入式系统产品开发一般包括哪几个阶段？每一个阶段的主要工作有哪些？ 7.嵌入式系统主要由软件和硬件两大部分组成，其中有的功能可以用软件实现，又可以用硬件实现，那么软件和硬件的划分一般有哪些原则？举出几个同一个功能既可以用软件实现，又可以用硬件实现的例子。 大作业1： 选择一个嵌入式系统产品（如手机、PDA、工业控制产品、智能家用电器等），利用本章学过的知识，假设你是系统的总设计师，那么你认为应该如何运作这个产品的开发，直到把产品从实验室推向市场。 提示：题目较大，嵌入式系统开发包括需求分析、设计、实现、测试等方面。在实现方面，不必把产品开发出来（即不必设计电路图，不必编写程序代码，只需概括地写出软件硬件需要完成的工作即可）。 第三章嵌入式系统平台构建 1.嵌入式系统的硬件有哪几个组成部件？ 2.通用处理器与嵌入式处理器有哪些相同和不同的地方？ 3.常用的嵌入式处理器、控制器、数字信号处理器有哪些？各自有什么特点，通常适用于哪些方面的应用？除了书上介绍的嵌入式处理器之外，你还能提供哪些嵌入式处理器（型号和制造商）？ 4.设计嵌入式系统时，.选择嵌入式处理器需要考虑哪些因素？ 5.嵌入式操作系统有哪些特点，怎样选择嵌入式操作系统？ 6. 举例说明ARM处理器和ucos操作系统的应用。 7. 说明S3C44B0X存储空间的分配。 第四章 ARM嵌入式微处理器体系结构 1. ARM处理器的特点有哪些？ 2. 简述ARM处理器的工作状态。 3. 简述ARM处理器的7种运行模式。

嵌入式ARM期末考试试卷及复习题教学内容

一、填空题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、一般而言，嵌入式系统的构架可以分为4个部分：分别是（处理器）、存储器、输入/输出和软件，一般软件亦分为操作系统相关和（应用软件）两个主要部分。 2、根据嵌入式系统使用的微处理器，可以将嵌入式系统分为嵌入式微控制器，（嵌入式微处理器），（嵌入式DSP 处理器）以及片上系统。 3、操作系统是联接硬件与应用程序的系统程序，其基本功能有（进程管理）、进程间通信、（内存管理）、I/O 资源管理。 4、从嵌入式操作系统特点可以将嵌入式操作系统分为（实时操作系统）和分时操作系统，其中实时系统亦可分为（硬实时操作系统）和软实时系统。 5、内核负责管理各个任务，或者为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的（通信），内核的基本服务是（任务切换）。 6、嵌入式开发一般采用（宿主机/目标机）方式，其中宿主机一般是指（PC机/台式机）。 7、哈佛体系结构数据空间和地址空间（分开），ARM7TDMI采用（冯诺依曼体系）的内核架构,ARM920T采用（哈佛）的内核架构。 8. ARM7TDMI采用（3）级流水线结构，ARM920TDMI采用（5）级流水线。 9 .按操作系统的分类可知，Dos操作系统属于顺序执行操作系统，Unix操作系统属于（分时）操作系统，VxWorks 属于（实时嵌入式）操作系统。 10、ARM7TDMI中，T表示支持16位Thumb指令集，D表示（在片可调试），M表示内嵌乘法器Multiplier，I表示（嵌入式ICE），支持在线断点和调试。 二、选择题(请将答案填入题后括号中)：共10小题，每小题2分，满分20分。 1、要使CPU能够正常工作，下列哪个条件不是处理器必须满足的。（ D ） (A) 处理器的编译器能够产生可重入代码（B）在程序中可以找开或者关闭中断 (C) 处理器支持中断，并且能产生定时中断（D）有大量的存储空间 2、下面哪种操作系统最方便移植到嵌入式设备中。（D） (A) DOS （B）unix (C) Windows xp （D）linux 3、下面哪个选项不是SUB设备的特点。（ B ） (A) 串行通信方式（B）不可热拨插 (C) 分HOST、DEVICE和HUB （D）通信速率比RS232快 4、下面哪种嵌入式操作系统很少用于手机终端设备上。（C） (A) Symbian （B）WinCE (C) uc/os （D）linux 5、以下哪项关于SRAM和DRAM的区别是不对。（A） (A) SRAM比DRAM慢（B）SRAM比DRAM耗电多 (C) DRAM存储密度比SRAM高得多（D）DRM需要周期性刷新 6、uc/os操作系统不包含以下哪几种状态。（C） (A) 运行（B）挂起 (C) 退出（D）休眠 7、0x07&0x11的运算结果是。（ A ） (A) 0x01 （B）0x11 (C) 0x17 （D）0x07 8、以下哪种方式不是uc/os操作系统中任务之间通信方式。（C） (A) 信号量（B）消息队列 (C) 邮件（D）邮箱 9、以下哪种方式不是文件系统的格式。（B） (A) FAT （B）DOS (C) NTFS （D）Ext 10、在将uc/os操作系统移植到ARM处理器上时，以下哪些文件不需要修改。（ A ） (A) OS_CORE.C （B）include.h (C) OS_CPU.H （D）OSTaskInit 2. 下面哪点不是嵌入式操作系统的特点。( C )

嵌入式系统设计与应用

嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统

一种基于ARM的嵌入式系统开发的方案详细讲解

一种基于ARM的嵌入式系统开发的方案详细讲解 1 背景介绍在日益信息化的社会中，各种各样的嵌入式系统已经全面渗透到日常生活的每一个角落。嵌入式系统的功能越来越复杂，这就使得一个嵌入式系统产品从市场需求立项到方案选择、样机研制、定型量产所需要的开发费用越来越多，所需开发时间越来越长。因此，高效的嵌入式系统设计方法就显得尤为重要。 1.1 传统的嵌入式系统设计方法 嵌入式系统开发的关键就是对核心部分进行功能验证。传统的验证方法是建模模拟和制作目标板评估。 通过建模来进行功能验证存在不足。首先就是耗时和准确性互相矛盾。建立高层次的模型需要的时间短，但是模拟不够准确。相反，低层次的模型可以达到满意的评估效果，但是建模耗时长。其次，建模模拟是静态的过程，不能很好地反映系统实际运行的情况。好的目标板，各部分连接已经固定。如果需要改动部分连接，只能重新设计制版。这样一来就会大大延长产品的上市时间，还会增加开发费用。新推出的嵌入式系统产品，开始设计时比较难把所有的技术细节考虑清楚，有时甚至是边设计边修改性能指标，因此直接制作专用的目标板原型已经不太适合复杂的嵌入式系统产品的设计。 1.2 嵌入式系统模块化设计方法 嵌入式系统设计要求做到可测性、高效性和灵活性。目前，嵌入式系统物理尺寸越来越小，功能越来越复杂。为了方便调试、维护系统，完全可测显得极为重要。另一方面，模块化的设计方法越来越引起人们的关注。模块化设计方法将复杂的系统合理地划分出不同的功能模块，然后充分利用已有的模块，设计新的模块，最后将这些模块连接起来组成目标系统。模块化的设计方法减少全新的设计、降低开发难度、节省开发成本、缩短开发时间，是一种高效的嵌入式系统设计方法。另外，各个模块连接的灵活性是非常重要的，它直接决定模块的组合能力。 2 基于ARM核的快速原型化平台嵌入式系统硬件有如下特点： 1、嵌入式硬件以嵌入式处理器为核心。嵌入式处理器的种类众多，功能各异。

ARM入门及嵌入式开发入门.

ARM 入门及嵌入式开发入门 1. 抓住51开发ARM 这几个月来我一直都爬在51的问题，自己都有一点笑自己了，用了4个月的时间，来巩固51的原理和程序，还好我自己算是走过来了，自己笨，身边的高才生又看不上51的原理，他们都比较“牛”，说51过时了，你问那个做什么？？？我比较郁闷！过时吗？我有一点怀疑？ 他们不愿意说有他们自己的理由，没有人强求，靠自己好了。 我自己个人的观点：51是一个基础，而且还很重要，这是在我看了ARM 之后感觉到的。它可以加速你的ARM 学习速度，真得！不相信你试一试好了。 凡事要求一个速度、效率，不要做一些无用功，抓紧身边的每一个一分钟，人是活的，东西（知识、书）是死得，想要做的事情因此就简单了。 2. 我在网上看到了一篇很不错的ARM 文章，粘贴过来, 为了和像我一样在很少有人帮助的情况下，自学ARM 的难兄难弟们。 “ARM 怎么入门”。我不是高手，仍然是菜鸟。 但是回想起自己当时的迷茫，特意写了这篇东西，当作给和我一样的兄弟姐妹的帮助吧。问这个问题的人多半不是已经工作的工程师，而是和我一样是学生，所以这篇笔记就把看家当成我一样的菜鸟，高手勿怪。 首先声明：本人还没有找工作，事实上处于研究生刚毕业，还没开始找工作的空闲时间，44B0只是兴趣所在，打发时间。 所有看法完全是自己的感受，不代表任何他人。错了的观点各位帮我纠正。再次补充：很多朋友看了上面的话就问我为什么研究生毕业了还不找工作：）说是打发时间，其实是因为研究生的时候带了一个项目，申请提前毕业以后项目还有块尾巴，答应导师把项目做完再走：）就这么简单。男人总点负点责，呵呵

以下问题常被问到，我就想到哪说到哪吧。 一. 首先说说ARM 的发展 可以用一片大好来形容，翻开各个公司的网站，招聘里面嵌入式占据了大半工程师职位。 广义的嵌入式无非几种：传统的什么51、AVR 、PIC 称做嵌入式微控制器；ARM 是嵌入式微处理器；DSP ；FPGA 。 客观的讲，工作需求量上DSP 的需求比ARM 要多，而ARM 和FPGA 差不多。 DSP 因为数字处理与通信领域的空前发展而火暴，小到MP3摄像头，大到我们军品里的控制器，应用面很广。 FPGA 的兄弟一般做ASIC （特殊芯片设计，好象是这么翻译的）。而ARM 单纯说来并不比一个单片机强多少，但是它的独特就在于不断下降的价格和提升的性能。这完全依靠于ARM 公司的战略，厉害！！很佩服他们的战略眼光！！ 值得注意的是：在找工作中，企业（著名的，小的不算）对单纯的ARM 硬件开发工程师并不比单片机重视，很少有大企业的职位里写“从事过ARM 开发优先”。写的多的是什么？“嵌入式LINUX ”到这相信大家看出来了吧，需要的是硬件中的软件。 二. ARM是硬件还是软件 很难说，ARM 是硬件，LINUX 是软件。ARM 的硬件多半已经模块化了，像我这样把板子改成这样的就算动的多的了，这同样是ARM 公司的战略，再次佩服。 实际中的LINUX 的开发工作更多，更耗时。从这方面说ARM 应该算是软件了。

UML嵌入式系统开发实例

1 ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 讲义名称：UML嵌入式系统开发实例 本讲义内容包括： 1. 录音程式(Recorder) --- p.2 2. 单晶片嵌入式软体介面设计 --- p.2 --- 以8051控制四位数七节LED灯为例 本文引自高焕堂所着的“物件导向ANSI-C”和 “物件导向Keil C51”两书 2008.1.15 by 高焕堂 1

2 ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ UML嵌入式系统开发实例之二 如何实现嵌入式介面设计 --- 以四位数七节LED灯为例 ---- 情境：LED显示灯控制 ---- 建模：SysML/UML ---- 语言：物件导向Keil C51 ---- CPU：8051 ---- 平台：无OS单晶片

3 ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ 2008.1.15 by 高焕堂 3 介面用途：从硬体的PnP 谈起 硬体埠(Port)就是介面 8051硬体的埠(Port)其实就是介面，透过介面可以连接到LED 、蜂鸣器、 及键盘(Keyboard)等等。如下图： P0 P1 四位數七段顯示器 data scan 8051 硬体的介面 有了像P0、P1等介面，ㄧ个8051单晶片就可以随时与LED 显示器分

嵌入式系统设计与实例开发复习资料(整理)

第一章 1. 嵌入式系统有哪些特点？ (1) 系统内核小 (2) 专用性强 (3) 系统精简 (4) 高实时性的操作系统软件是嵌入式软件的基本要求 (5) 嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统 (6) 嵌入式系统开发需要专门的开发工具和环境。第二章 1. 嵌入式微处理器的分类 (1) ARM (2) MIPS (3) Power PC (4) X86 系列 (5) 68K 系列 2.ARM 系列微处理器分类 (1) ARM7 (2) ARM9 (3) ARM9E (4) ARM10E (5) SecurCore (6) StrongARM (7) Xscale 3.ARM 系列微处理器分类 (1) ARM7TDMI (2) ARM7TDMI-S (3) ARM720T (4) ARM7EJ 4.嵌入式系统有哪些常用总线 (1) I2C 总线 (2) SPI 总线 (3) CAN 总线 (4) ARM 总线 (5) PCMCIA 总线 (6) PC-104 总线 5.SPI 总线引脚定义 (1) 串行时钟线(SCK) (2) 主机输入/从机输出数据线( MISO ) (3) 主机输出/从机输入数据线( MOSI ) (4) 低电平有效从机选择( SS) https://www.sodocs.net/doc/b25878290.html,B 接口的中英文含义 USB 的英文全称是Universal Serial Bus ，中文是“通用串行总线”7.标准JTAG 接口包含哪些引脚 (1) TMS 测试模式选择 (2) TCK 测试时钟 (3) TDI 测试数据输入 (4) TDO 测试数据输出 第三章 1.操作系统的分类： (1) 按时间使用方式分类： ①顺序执行系统 ②分时操作系统 ③实时操作系统 (2) 按实时性分类： ①强实时系统 ②一般实时系统 ③弱实时系统 (3) 按软件结构分类： ①循环轮询系统 ②事件驱动系统 2. 名词解释： 内核：多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU 时间，并且负责任务之间的通讯。内核提供的基本服务是任务切换。 调度：这是内核的主要职责之一，就是要决定该轮到哪个任务进行了。 代码的临界段：也称为临界区，指处理时不可分割的代码。 3. 常用的嵌入式操作系统： (1) VxWorks (2) Windows CE (3) Palm OS (4) QNX (5) 嵌入式Linux ⑹區/OS 4.BSP 的概念： BSP (板级支持包)是介于底层硬件和操作系统之间的软件层次，它完成系统上电后最初的硬件和软件初始化，并对底层硬件进行封装，使得操作 系统不再面对具体的操作。 5.BSP 的功能： ( 1 )片级初始化：完成微处理器的初始化 ( 2)板级初始化：完成微处理器以外的其 他硬件设备的初始化 （3）系统级初始化：进行操作系统初始化

嵌入式系统原理与应用课程教学大纲

《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：230449 课程名称：嵌入式系统原理与应用 英文名称：Principle and Application of Embedded System 课程类别：专业课 学时：72（其中实验32学时） 学分：3.5 适用对象: 计算机科学与技术业 考核方式：考试（平时成绩占总评成绩的30%，期末考试成绩占70%） 先修课程：计算机组成原理、操作系统、编译原理 二、课程简介 嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课，讲述嵌入式系统的基本理论、原理。本课程是一门既与硬件关系紧密，又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，软、硬件组成，开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。The principle of embedded system is an important course of computer science and technology, which introduce the principles and the theory of embedded system.T his curriculum is tied closely with not only hardware but also embedded operating system and embedded software. It introduce the conception of embedded system, components of software and hardware, developing progresses and designing methods of embedded programming which based on the 32bit arm processor and operating system of opened linux.The knowledge of this course would be solid foundation for the student who would be engaged in researching or developing about embedded system. 三、课程性质与教学目的 嵌入式系统原理与应用课程的性质：该课程是计算机科学与技术专业的专业课。 嵌入式系统原理与应用课程的教学目的：通过对基于ARM嵌入式芯片的系统的基本组织结构与工作原理的学习，使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识，通过对嵌入式操作系统的工作原理的学习，使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识，提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 四、教学内容及要求 第一章嵌入式系统导论 （一）目的与要求

嵌入式系统应用的例子始之系统应用终之嵌入式软件

嵌入式系统应用的例子始之系统应用终之嵌入式软件 上世纪九十年代国家产业政策开始向集成电路倾斜后，簇生了今天欣欣向荣的IC产业，但遗憾的是人们还没有真正理解IC和嵌入式软件的关系，包括政府、投资人和企业都没有最大化地重视嵌入式软件，研究IC设计价值链的构成，强调和推进应有的产业分工和合作，从而造成系统应用、嵌入式软件和芯片设计各自为战、定位不明晰、商业模式模糊，因此最优化的系统产业链难以实现，特别是嵌入式软件的商业价值难以实现，导致真正有竞争力的系统产品难以建立和脱颖而出，产品同质化现象严重。 大家知道苹果公司没有芯片技术，但是iPhone手机无疑是优秀的创意和设计，除了ID/MD(界面设计/机械设计)的创意外，更重要的于其嵌入式软件设计。国内历来重硬轻软，芯片产业的投资模式和商业价值已经形成，但是嵌入式软件企业还在狭缝中生存，高成本的软件劳动的价值很难附加在芯片或系统上。同时，因为没有成熟的系统规划和软件支撑，不以应用为导向以嵌入式软件为支撑的系统芯片厂商，正在遭遇投资流失和企业倒闭的风险。 以深圳爱国者移动数字电视和移动数字多媒体终端开发过程为例，这是一个典型的嵌入式软件为核心的产品。产品是ARM11和ARM+DSP的多媒体应用处理器和嵌入式Linux OS兼容的多媒体平台，配合多媒体IP、CMMB移动数字电视、GPS、Wi-Fi等模块和各种应用

软件，以实现多种移动多媒体应用业务。嵌入式操作系统在移动数字电视终端这样的嵌入式系统地位和作用就像开发商建筑楼房一样，标准化建筑设计和施工已经非常完善，多数开发商是在这些组件基础上再创新和发挥，在嵌入式操作系统基础上开发应用软件和嵌入式系统是目前和未来嵌入式系统开发的 __。 以移动数字电视和多媒体终端为代表的数码产品的组成是硬件 +软件+外观，价值是功能+性能+外观，数码产品的核心价值是芯片+ 嵌入式软件+应用和外观创意。但是今天的问题是芯片有价、硬件有价，但是软件无价!国内的山寨机就是没有计入嵌入式软件技术成本 的典型，最终，也必然受到没有考虑技术成本的惩罚，造成了今天大家看到的iPhone等为代表的高端品牌机和山寨机这样冰火两重天的 现象。 针对移动数字电视和多媒体终端的嵌入式软件核心技术主要体 现在下面三个方面：第一，嵌入式多媒体操作系统移植、构建和优化；第二，支持多种协议和标准的多媒体IP技术的实现和优化；第三， 多媒体应用软件的开发和集成，包括人机界面(UI)、整个系统软件和应用软件的容错、可靠性和稳定性的实现。 国内手机产业的现状再次验证了我们忽视了嵌入式软件的后果。世界六大手机制造商占领了世界70％的市场份额，中国虽然是世界

ARM嵌入式技术的发展与应用

ARM嵌入式技术的发展与应用 WDB （北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院）摘要：在信息化时代的今天，嵌入式系统的应用无处不在。从科研行业、军事领域，到商业发展、娱乐行业，甚至是人们的日常生活中，嵌入式系统——特别是ARM嵌入式系统的身影随处可见。本文将从嵌入式的概念入手，讨论ARM 嵌入式系统的发展历史、发展现状，及其应用，最后对ARM技术的发展前景进行预测。 关键词：嵌入式系统；ARM；微处理器

引言 嵌入式系统是指为特定应用而设计的专用计算机系统。它以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可以根据需要裁剪，满足对功能、可靠性、成本、体积、功耗等要求而专门设计的计算机系统，被广泛用于手持设备、电信交换机、汽车电子、医疗设备、多媒体电器、军事装备、航空等领域。[1]本文以ARM微处理器为主，介绍ARM嵌入式系统的种类、特点、结构以及操作系统等。

1 ARM嵌入式系统的发展 1.1 嵌入式系统的概念与特点 根据IEEE9（国际电气和电子工师协会）的定义，嵌入式系统定义为控制监视或者辅助设备机器和车间运行的装置。由此可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，可以涵盖机械等附属装置。[2]而按照历史性、本质性、普遍性要求，嵌入式系统应定义为：“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。 嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统，自底向上包含以下三个部分：硬件平台、嵌入式操作系统、嵌入式应用程序。嵌入式系统的特点与定义不同，它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。 与“嵌入性”的相关特点：由于是嵌入到对象系统中，必须满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型）、电气/气氛环境（可靠）、成本（价廉）等要求。 与“专用性”的相关特点：软、硬件的裁剪性；满足对象要求的最小软、硬件配置等。 与“计算机系统”的相关特点：嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应，这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。[3] 1.2 ARM嵌入式的发展历史 ARM是Advanced RISC Machines的缩写，是微处理器行业的一家知名企业，该企业设计了大量廉价、高性能、低功耗的RISC处理器、相关技术及软件。可以这么说，ARM代表的不仅是一个企业，更代表了一种技术、一种微处理器，甚至一种产业的发展模式。[4] CISC 体系由于指令集庞大，指令长度不固定，指令执行周期有长有短，使

STM32嵌入式技术应用开发全案例实践

xxxx学院 电子信息工程技术专业 课程标准 （20xx年执行） 课程名称《嵌入式微控制器技术与应用》课程类型专业核心课程 授课对象 2018级 课程学分 4 总学时 64 二○一九年十一月

《嵌入式微控制器技术与应用》课程标准执笔：xxx 审核：xxx 时间：2019年11月10日 一、课程概述 （一）课程定位 《嵌入式微控制器技术与应用》课程（下称“本课程”）是电子信息工程技术与物联网应用技术专业的一门专业核心课程。课程主要介绍STM32微控制器在工程应用中所需的基础知识、硬件外设的工作原理及其编程开发的相关技术。 本课程的前导课程为《模拟电子电路分析与应用》、《数字电子电路分析与应用》和《C语言程序设计》，上述课程为本课程奠定了模拟和数字电子电路分析设计、基本的C语言程序设计语法与规范等知识技能基础。后续课程是专业的大综合实训，本课程可为大综合实训提供项目需求分析、程序设计与项目部署调试等能力支撑。 （二）设计思路 本课程的设计以企业智能产品开发相关岗位的职业能力分析为基础，以职业能力培养为本位，以工作过程为导向，以校企共建为途径，通过工学结合、教学做一体化的教学模式，培养学生的职业能力、职业道德和可持续发展的能力。 课程教学内容的选取由本专业教师与企业工程技术人员合作完成，双方召开研讨会对嵌入式技术应用开发所涵盖的工作岗位进行工作过程和职业能力的分析，创设了

真实的应用场景作为案例，并融入了全国职业院校技能大赛“嵌入式技术应用开发”赛项的考核点。 教学内容的组织采用“项目引领、任务驱动”的模式，遵循高职学生的认知规律，摒弃了传统的以学科体系为主线的章节安排方式，按照智能产品开发的工作过程对知识和技能的训练进行排序。课程以工作过程为导向开展教学，使学生在动手实践的过程中完成对知识、技能的学习。 二、课程目标 （一）总目标 本课程主要培养学生了解ARM Cortex-M系列微控制器的体系架构，掌握智能产品开发相关岗位所需的嵌入式技术的基础知识，掌握STM32微控制器及其外设的工作原理，能熟练操作常用的STM32微控制器集成开发工具，会根据应用需求搭建嵌入式微控制器小系统并完成项目的编程开发。课程设计的实训内容可培养学生自主学习、分析问题解决问题的能力和团队协作能力，为今后从事智能产品开发相关工作打下坚实的知识和技能基础。 （二）具体目标 1. 知识目标 K1.了解嵌入式系统的基本概念、STM32微控制器的主要特性、内部结构和最小系统组成； K2.熟练掌握STM32F4微控制器的时钟系统构成； K3.了解MDK Keil5、Source Insight等软件的菜单功能； K4.掌握STM32微控制器GPIO的控制原理和编程使用细节； K5.掌握STM32微控制器NVIC中断优先级管理的原理和编程使用细节； K6.掌握STM32微控制器定时器的工作模式和编程使用细节； K7.掌握STM32微控制器USART RS232串口通信总线、SPI总线、IIC总线、RS485和CAN总线的控制原理和编程使用细节；

ARM嵌入式系统开发入门

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获取更多权威电子书请登录https://www.sodocs.net/doc/b25878290.html, 前言 嵌入式系统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供人机交互的信息等。所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。 嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述，而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文，能帮助初学者了解有关ARM嵌入式系统开发流程。

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