嵌入式系统结构特点

嵌入式系统结构特点徐文明!大庆油田有限责任公司黑龙江大庆#=?ABC已成为嵌入式系统的热点本文对?AB及其与嵌入式开发的关系进行了详细讨论#关键词!嵌入式软件$嵌入式系统$实时多任务操作系统%?AB &中图分类号!D=#文献标识码!E文章编号!”*”F”=G*”)*!#*+F*!+F*)H5 I-7617;!J2K17; A1& L1-&M N161/-M N1201&1/P Q%6R27PS-1 &%7TU127; J2K17; #=vvvQT172#!#$%& $V:.%0M17; /% /T- 2RR&1.2/1%7 20-2/T14 R2R-0 R0-4-7/4 /T-7-W .&2441X1.2/1%7 M-X171Y/1%7%X/T-.%6R5/-0/T-6O-MM-M.%6R5/-027M ;-7-02&F R50R%4- .%6R5/-0$4566201Z-4 /T-X-2/50-4 %X /T- -6O-MM-M 4P4/-6 27M 1/4 -R&%1/2/1%7;-7-02&1Z-4 /T- M-&%R6-7/ 27M 2./5Y2&1/P %X /T- -6O-MM-M R0%.-44%0 T- ?-2&F16-35&/1/24AR-02/17;4P4/-6 %?3AB & T24O-.%6- /T- T%/4R%/ %X /T- -6O-MM-M 4P4/-6$/T14 R2R-0 2&4% M14.544-4 /T- ?3AB 27M /T-0-&2/1%7 /% /T- -6O-MM-M -R&%1/2/1%7 17 M-/21&()* +,%-#V/T- -6O-MM-M 4%X/W20-$-6O-MM-M 4P4/-6$?3AB./) -)#012 3)&$4%) ,3 $/) )5)-)- #*#$)56引言以往我们按照计算机的体系结构运算速度结构规模适用领域!将其分为大型计算机中型机小型机和微计算机如今DQ机已经占据了全球计算机 工业的Ga市场其处理速度也超过了当年大中型计算机的定义#随着计算机技术和产品对其它行业的 广泛渗透以应用为中心的分类方法变得更为切合实际也就是按计算机的嵌入式应用和非嵌入式应用将其分为嵌入式计算机和通用计算机#通用计算机具有计算机的标准形态通过装配不同的应用软件以类同面目出现并应用在社会的各个 方面其典型产品为DQ$而嵌入式计算机则是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置产品和系统中#7嵌入式系统嵌入式系统被定义为!以应用为中心以计算机技术为基础软件硬件可裁剪适应应用系统对功能 可靠性成本体积功耗等严格要求的专用计算机系统#嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机一台通用计算机的外部设备中就包含了 _F个嵌入式微处理器 !键盘鼠标软驱硬盘显示卡 显示器 网卡3%M-6声卡 打印机扫描仪BE集线器等均是由嵌入式处理器控制的#在制造工业 过程控制通讯仪器仪表汽车消费类产品等方面 均是嵌入式计算机的应用领域#嵌入式系统是将先进的计算机技术半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物这一点就决定了它必然是一个技术密集资金密集高度分散不断创新的知识集成系统#8嵌入式系统工业的特点和要求)嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业从某种意义上来说通用计算机行业的技术是垄断的#占整个计算机行业GA的DQ产业”+人采用97/-&的+#体系结构芯片基本上出自97/-&:3JQP01等几家公司#在几乎每台计算机必备的操作系统和文字处理 器方面31.0%4%X/的I17M%W4及I%0M占+AaG*A凭借操作系统还可以搭配其它应用程序#因此当代的! !电测与仪表$%& ! (% !#!)*!年第+期，&-./01.2 & 3-2450-6-7/ 8 974/056-7/2/1%7 :5;)31.0%4%?/和97/-& EFG的高实时性是基本要求!在多任务嵌入式系统中对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键单 纯通过提高处理器速度是无法实现这种任务调度只 能由优化编写的系统软件来完成因此系统软件的高 实时性是基本要求!（多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础！）B!嵌入式系统开发需要开发工具和环境通用计算机具有完善的人机接口界面在其上增 加一些开发应用程序和环境即可进行对自身的开发而嵌入式系统本身不具备自举开发能力!即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修 改的必须有一套开发工具和环境才能进行开发这 些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设 备以及各种逻辑分析仪#混合信号示波器等!)BH嵌入式系统软件需要IJEF开发平台通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口:K9 G”是计算机基本组成不可分离的一部分应用 程序的开发以及完成后的软件都在EF平台上面运行但一般不是实时的!嵌入式系统则不同应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行L这样才能保证序执行的实时性#可靠性并减少开发时间保障软件质量！)B#嵌入式系统开发人员以应用专家为主通用计算机的开发人员一般是计算机科学或计算机工程方面的专业人士而嵌入式系统则是要和各个不同行业的应用相结合的!需要更多的计算机以外的专业知识其开发人员往往是各个应用领域的专 家！因此开发工具的易学#易用#可靠#高效是基本要 求结束语嵌入式系统工业化必成为嵌入式!下转第H#页! !嵌入式系统结构特点徐文明!大庆油田有限责任公司黑龙江大庆#=?ABC已成为嵌入式系统的热点本文对?AB及其与嵌入式开发的关系进行了详细讨论#关键词!嵌入式软件$嵌入式系统$实时多任务操作系统%?AB &中图分类号!D=#文献标识码!E文章编号!”*”F”=G*”)*!#*+F*!+F*)H5 I-7617;!J2K17; A1& L1-&M N161/-M N1201&1/P Q%6R27PS-1 &%7TU127; J2K17; #=vvvQT172#!#$%& $V:.%0M17; /% /T- 2RR&1.2/1%7 20-2/T14 R2R-0 R0-4-7/4 /T-7-W .&2441X1.2/1%7 M-X171Y/1%7%X/T-.%6R5/-0/T-6O-MM-M.%6R5/-027M ;-7-02&F R50R%4- .%6R5/-0$4566201Z-4 /T-X-2/50-4 %X /T- -6O-MM-M 4P4/-6 27M 1/4 -R&%1/2/1%7;-7-02&1Z-4 /T- M-&%R6-7/ 27M 2./5Y2&1/P %X /T- -6O-MM-M R0%.-44%0 T- ?-2&F16-35&/1/24AR-02/17;4P4/-6 %?3AB & T24O-.%6- /T- T%/4R%/ %X /T- -6O-MM-M 4P4/-6$/T14 R2R-0 2&4% M14.544-4 /T- ?3AB 27M /T-0-&2/1%7 /% /T- -6O-MM-M -R&%1/2/1%7 17 M-/21&()* +,%-#V/T- -6O-MM-M 4%X/W20-$-6O-MM-M 4P4/-6$?3AB./) -)#012 3)&$4%) ,3 $/) )5)-)- #*#$)56引言以往我们按照计算机的体系结构运算速度结构规模适用领域将其分为大型计算机中型机小型机和微计算机如今DQ机已经占据了全球计算机 工业的Ga市场其处理速度也超过了当年大中型计算机的定义#随着计算机技术和产品对其它行业的 广泛渗透以应用为中心的分类方法变得更为切合实际也就是按计算机的嵌入式应用和非嵌入式应用将 其分为嵌入式计算机和通用计算机 #通用计算机具有计算机的标准形态通过装配不同的应用软件以类同面目出现并应用在社会的各个 方面其典型产品为DQ$而嵌入式计算机则是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置产品和系统中#7嵌入式系统嵌入式系统被定义为!以应用为中心以计算机技术为基础软件硬件可裁剪适应应用系统对功能 可靠性 成本体积功耗等严格要求的专用计算机系 统#嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机一台通用计算机的外部设备中就包含了 _F个嵌入式微处理器键盘鼠标软驱硬盘显示卡 显示器 网卡3%M-6声卡打印机扫描仪BE集线器等均是由嵌入式处理器控制的#在制造工业 过程控制通讯仪器仪表汽车消费类产品等方面 均是嵌入式计算机的应用领域#嵌入式系统是将先进的计算机技术半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物这一点就决定了它必然是一个技术密集资金密集高度分散不断创新的知识集成系统#8嵌入式系统工业的特点和要求嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业从某种意义上来说!通用计算机行业的技术是垄 断的#占整个计算机行业GA的DQ产业”+人采用97/-&的+#体系结构芯片基本上出自97/-&:3JQP01等几家公司#在几乎每台计算机必备的操作系统和文字处理器方面31.0%4%X/的I17M%W4及I%0M占+AaG*A凭借操作系统还可以搭配其它应用程序#因此当代的! !电测与仪表$%& ! (% !#!)*!年第+期，&-./01.2 & 3-2450-6-7/ 8 974/056-7/2/1%7 :5;)!+#!).& 1 关中断6%R 2!*L54 2Q 保存时间信息单元0/.-ST6%R 2&!2 送出寄存器：地址6%R KQ!FGB:HHF%5/ KQ!2 &U6L 4%0/ VW)6%R KQ!FGBFH 读出寄存器：中内容17 2&!KQ6%R 2!2 & ” 放到:O中27K 2!+.6L 2!+ 检查X9Y位是否为!看时间更新是否完成UZ 0/.-SL%L 2Q弹出所读时间信息单元的地址6%R KQ!FGB:HHF 送出时间单元地址%5/ KQ!2 &6%R KQ!FGBYFH17 2&!KQ 读出时间4/1 开中断L%L KQ 恢复寄存器0-/F,:HEFGB -7KL)!向时钟芯片时间单元或!字节B3=I F:3单元写数据向时钟芯片B3=I F:3单元写数据函数的入口 :C&信息单元地址#.& 1 关中断6%R KQ!FGB:HHF 送出单元地址%5/ KQ!2 &U6L 4%0/ VW)6%R 2&!2 将要写入的数据转移到:C中6%R KQ!FGBYAF%5/ KQ!2 & 送出要写数据4/1 开中断L%L KQ 恢复 HAF9G,EFGB -7KL!结束语本文从时钟芯片HI)+J原理入手!讲述了该芯片的特点!使用方法文章重点以HI)+J与总线分离的嵌入式微处理器97/-&N+#,接口为例!从硬件电路设计和软件编程两个方面!讲述如何将该芯片应用到实际中去!发挥其资源的优势参考文献!_ H:CC:I F-2& G16- B&%.S HI)+J F-a-7.- 32752&b) 仇玉章MN)位微型计算机原理与接口技术北京&清华大学出版社!) ,6?-KK-K 31.0%L0%.-44%0 X4-0(4 32752&M第一作者简介！张松波#P#)c%!男!硕士!副教授!主要研究领域为智能仪器仪表)网络与通信等收稿日期&)vv!cvcv+ 马甲军编发!上接第!P页#系统发展的潮流!如果我们不能认清嵌入式软件必须以工业化的方式生产开发!不理解在 短时间内装配集成*数百人年+嵌入式产品软件库固 化于芯片之中的方法!那么我们将失去更多*上游+产品的市场机遇反之在我国大力推动和建设*嵌入式软件工厂+!使我国的嵌入式软件库d零件e产品化并溶 入国际市场！对加速知识创新和建立面向)世纪的 知识经济具有战略意参考文献Tb /LT f g DDDM?%&c4h4/-6M.%6M作者简介T徐文明#P#!c%!男!毕业于西南石油学院!长期从事科研管理工作收稿日期& )vv!cvc)v!马甲军编发