Ⅰ 常见嵌入式系统有哪些
一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机,当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如SONY智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。
硬件层
硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
(1)嵌入式微处理器
嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器,嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。
嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令系统(RecedInstructionSet Computer,RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。
嵌入式微处理器有各种不同的体系,即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度,或集成了不同的外设和接口。据不完全统计,全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种,体系结构有30多个系列,其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是,没有一种嵌入式微处理器可以主导市场,仅以32位的产品而言,就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。
(2)存储器
嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器。
1、Cache
Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列它位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时,微处理器尽可能的从Cache中读取数据,而不是从主存中读取,这样就大大改善了系统的性能,提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主要目标就是:减小存储器(如主存和辅助存储器)给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快,实时性更强。
在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内,可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的大小依不同处理器而定。一般中高档的嵌入式微处理器才会把Cache集成进去。
2、主存
主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器,用来存放系统和用户的程序及数据。它可以位于微处理器的内部或外部,其容量为256KB~1GB,根据具体的应用而定,一般片内存储器容量小,速度快,片外存储器容量大。
Ⅱ 如何移植redboot支持nand flash
Redboot被设计用于嵌入式调试和启动环境,它是一个基于eCos的应用程序,使用eCos的硬件抽象层(HAL)作为它的基础。它一个基本的功能是作为bootloader,但可用于任何嵌入式系统或任何嵌入式实时操作系统中。也可用于产品开发周期中的调试支持或在发布的产品中提供flash或网络启动。特性有:
启动脚本支持;
管理和控制的命令行支持;
通过串口或以太网口的访问;
GDB支持;
flash映像系统支持;
X/Y调制解调器的支持;
支持使用BOOTP或静态IP地址配置的网络启动;
移植redboot到stm32开发板
1.,搭建好ecos开发环境
2,打开ecos图形配置工具configtool,如下图所示。
下图中,左边窗口为ecos的配置项窗口,右边窗口从上到下分别为:冲突提示窗口、配置项属性窗口、配置项说明窗口。
Ⅲ 硬实时操作系统和软实时操作系统有什么不同
实时操作系统
英文称Real
Time
Operating
System,简称RTOS。
1、实时操作系统定义
什么东西一旦弄上实时两个字就是对响应时间有严格的要求。实时操作系统贵在实时,要求在规定的时间内完成某种操作。主要用在工业控制中,实时操作系统中一般任务数是固定的,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;软实时则没有那么严,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。
实时操作系统是保证在一定时间限制内完成特定功能的操作系统。例如,可以为确保生产线上的机器人能获取某个物体而设计一个操作系统。在“硬”实时操作系统中,如果不能在允许时间内完成使物体可达的计算,操作系统将因错误结束。在“软”实时操作系统中,生产线仍然能继续工作,但产品的输出会因产品不能在允许时间内到达而减慢,这使机器人有短暂的不生产现象。一些实时操作系统是为特定的应用设计的,另一些是通用的。一些通用目的的操作系统称自己为实时操作系统。但某种程度上,大部分通用目的的操作系统,如微软的Windows
NT或IBM的OS/390有实时系统的特征。这就是说,即使一个操作系统不是严格的实时系统,它们也能解决一部分实时应用问题。
2、实时操作系统的特征
通常,实时操作系统必须有以下特征:
1)多任务;
2)有线程优先级
3)多种中断级别
小的嵌入式操作系统经常需要实时操作系统。内核要满足实时操作系统的要求。但其它部件,如设备驱动程序也是需要的,因此,一个实时操作系统常比内核大。
3、实时操作系统的分类
软实时系统和硬实时系统。
实时系统对逻辑和时序的要求非常严格,如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果。实时系统有两种类型:软实时系统和硬实时系统。
软实时系统仅要求事件响应是实时的,并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成;而在硬实时系统中,不仅要求任务响应要实时,而且要求在规定的时间内完成事件的处理。通常,大多数实时系统是两者的结合。
事实上,没有一个绝对的数字可以说明什么是硬实时,什么是软实时。它们之间的界限是十分模糊的。这与选择什么样的CPU,它的主频、内存等参数有一定的关系[1]。另外,因为应用的场合对系统实时性能要求的不同而有不同的定义。因此,在现有的固定的软、硬件平台上,如何测试并找出决定系统实时性能的关键参数,并给出优化的措施和试验数据,就成为一个具有普遍意义并且值得深入探讨的课题。本文就是基于此目的进行讨论的。
因为采用实时操作系统的意义就在于能够及时处理各种突发的事件,即处理各种中断,因而衡量嵌入式实时操作系统的最主要、最具有代表性的性能指标参数无疑应该是中断响应时间了。中断响应时间通常被定义为:
中断响应时间=中断延迟时间+保存CPU状态的时间+该内核的ISR进入函数的执行时间[2]。
中断延迟时间=MAX(关中断的最长时间,最长指令时间)
+
开始执行ISR的第一条指令的时间[2]。