一．为什么学习嵌入式？

1.就业前景

近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。

随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk 、机顶盒（Set Top Box）、高清电视（HDTV ）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。

在中国，嵌入式软件发展过程中，政府已充分认识到它的重要作用，并在政策、资金等方面给予了大力支持。 2004 年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》，把嵌入式软件产业作为国家发展的一个重要领域。

最近几年来，中国的嵌入式软件发展速度一直高于中国软件产业的发展速度和全球嵌入式软件的发展速度，在中国软件产业和全球嵌入式软件产业中所占的比重越来越大。目前，中国嵌入式软件产业在整个软件产业中的比重已经超过了三分之一强。

从20xx年至20xx年，中国嵌入式软件产业规模仍将保持快速增长态势，年均复合增长率为25.8%，到20xx年将达到3339.6亿元的规模。

中国嵌入式软件产业的发展面临着良好的发展环境与机遇，这包括政府的重视与扶植、信息产业与传统产业的融合机遇、垄断局面尚未形成、中国制造的良好基础、自由软件运动的兴起等等。

同时，不可否认的是长期以来，由于人才、宣传、资金等诸多问题以及嵌入式本身所特有的软硬结合特性，使嵌入式软件人才一直处于供不应求的状态。

2.自身发展

嵌入式系统是软硬结合的东西，搞嵌入式开发的人有两类。

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一、嵌入式系统原理与应用课程总结 这个学期我学习了《嵌入式原理与应用》这门课程，虽然这个学期马上就要结束了，对嵌入式的学习也要告一段落了，但是我觉得收获还是很大的。学期开始，我开始学习《嵌入式系统及应用》，由于初次接触嵌入式系统，感觉蛮难的，所以收获不是很大，很多的概念都比较模糊，真是茫然无从下手。虽然一个学期的学习时间不是很长，但是我觉得对嵌入式系统也已经有了一个大致的概念。对它的历史发展与今后展望都有了一定的了解。嵌入式技术的掌握是需要一个过程的，对嵌入式技术的全面掌握是有相当难度的。如果要真正掌握的话还是需要一步步积累才能熟练掌握的，所以我们还要自己多加学习，不断地回顾以前学到的知识，也要吸收新的概念与技术，使自己的学习目标更加明确，学习方法更加完善，也体会到软件开发的乐趣，更加清楚的认识到自己在软件开发学习上的一些不足之处，并且不断改进以提高自己。

通过这门课程的学习，我了解到了嵌入式系统是一种为特定设备服务，软硬件可裁剪的计算机系统，其英文名称是Embedded System。嵌入式系统的范围很广，特点是形式变化多样、体积小，可以灵活地适应各种设备的需求。嵌入式系统的一些例子：手机、汽车、ATM、数字电视、医疗仪器等等。嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义，一个手持的MP3和一个PC104的微型工业控制计算机都可以认为是嵌入式系统。总体来说，嵌入式系统是“用于控制，监视或者辅助操作机器和设备的装备”。一个典型的桌面Linux系统包括3个主要的软件层---linux内核、C库和应用程序代码。内核是唯一可以完全控制硬件的层，内核驱动程序代表应用程序与硬件之间进行会话。内核之上是C库，负责把POSIX API转换为内核可以识别的形式，然后调用内核，从应用程序向内核传递参数。应用程序依靠驱动内核来完成特定的任务。嵌入式系统的发展是从电子计算机诞生以来，计算机的发展有两个方向：一个方向是体积大型化、处理能力超强的大型计算机；另一个是向体积小型化，功能多样化的方向发展。嵌入式微控制器，即传统意义上的单片机，是目前嵌入式系统的前身。一般都是8位或者16位。嵌入式微处理器，单片机的发展时间较早，处理能力很低，只能应用在一些相对简单的控制领域。嵌入式微处理器是近几年随着大规模集成电路发展同步发展起来的。与单片机相比，嵌入式微处理器的处理能力更强，主流的嵌入式微处理器都是32位的。嵌入式微处理器在一个芯片上集成了复杂的功能，有的还把常见的外部设备控制器也集成到芯片内部。未来嵌入式系统的发展方向，随着微电子技术的发展和电子制造工艺的进步，嵌入式系统硬件的体积会不断缩小，系统稳定性也在不断增强，可以把更多功能集成到一个芯片上；同时功耗方面也不断降低。随着网络的普及和IPv6技术的应用，IPv6技术主要解决了IPv4的IP地址数目紧缺的现状，越来越多的嵌入式设备也会加入到网络中。典型的嵌入式系统的组成，嵌入式系统包括硬件和软件。硬件包括了嵌入式微处理器和嵌入式微控制器以及一些外围元器件和外部设备；软件包括了嵌入式操作系统和应用软件。嵌入式系统硬件种类繁多，有许多硬件和软件的解决方案，不同嵌入式系统软硬件很难兼容，软件必须修改而硬件必须重新设计才能使用。不仅如此，我们还要对软件硬件都有所了解才可以逐渐有所领悟。软件和硬件都是学习嵌入式系统必不可少的方面。

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第一章

1嵌入式系统定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件、硬件可裁剪、对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

2四个基本要素：1 应用中心--“嵌入性” 2 软/硬件可裁剪3 专用性4 计算机系统

3一般有以下五个（四个）部分组成    硬件：1嵌入式微处理器2外围硬件设备 软件：3（驱动程序 ）  4嵌入式操作系统 5应用程序

4嵌入式系统的特点：嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台

嵌入式系统的资源比PC少得多

嵌入式系统可靠性要求高，故障带来的后果比PC机大得多

嵌入式系统大都有成本、功耗、体积的要求

嵌入式系统使用的操作系统一般是适应多种处理器、可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入式操作系统

嵌入式系统开发需要专门工具和特殊方法

5分类：普林斯顿结构和哈佛结构     CISC和RISC     嵌入式系统内核种类

6 STM32：1、采用Cortex-M3的内核2、哈佛结构，数据总线与指令总线分开3、杰出的功耗控制：STM32经过特殊的处理，对应用中三种主要的功耗需求进行了优化：运行模式下高效率的动态耗电机制；待机时极低的电能消耗和电池供电时低电压工作能力4、创新设计：有两条外设总线，一条高速（APB2）达72Mhz，一条低速（ APB1）达36Mhz。5、最大程度的集合：包含常用的大部分外设，如USB，CAN…6、易于开发：免费提供STM32固件库对C语言有良好的支持

7 开发方式：宿主机 开发机器（编辑器、编译器、调试器、….）  目标机程序运行的机器

宿主机和目标机一样时为本地编译      交叉编译是指宿主机和目标机是不同的系统

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什么叫嵌入式系统

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计算机系统。 什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？

嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。

分为四类：1、嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU) 2、嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU) 3、嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP) 4、嵌入式片上系统(System On Chip)

什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？

是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。

嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？

项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。

识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。

提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。

执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，

分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。

结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。

为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？

在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。

需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险

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1、发展到现在，常用的操作系统包括三大类，分别为：批处理系统 、分时系统、和实时系统。其中实时系统亦可分为（ 硬实时操作系统 ）和软实时系统。

2、ARM7指令系统采用三级流水线指令，分别包括： 取指   、  译码   、和  执行  。

3、OSTaskSuspend (self)可把正在运行的任务（挂起），参数self指（任务本身）。用此函数挂起的任务可通过OSTaskResume函数唤醒。

4、创建信号量OSSemCreat(0)函数中，参数0表示   信号量的初始值  。

5、什么是μCOS-II操作系统的时钟节拍？

时钟节拍是一种特殊的中断，相当于操作系统的心脏起搏器

μC/OS需要用户提供周期性信号源，用于实现时间延时和确认超时。节拍率应在10到100Hz之间，时钟节拍率越高，系统的额外负荷就越重；

时钟节拍的实际频率取决于用户应用程序的精度。时钟节拍源可以是专门的硬件定时器，或是来自50/60Hz交流电源的信号。

6、试写抢占式和非抢占式的区别。

执行的过程中对中断处理方式不一样，抢先式：某一中断执行完成后，如果有更高优先的任务处于就绪状态，将执行更高优先级任务，而非抢占式不一样，一个任务只有主动放弃CPU的控制权，其它任务才能够获得CPU的控制权。

7、从嵌入式系统底层到上层应用软件，试分析嵌入式计算系统的组成主要分为哪几个部分，并写出各部分所完成的功能。

（1）硬件层（2）中间层（嵌入式系统初始化，硬件相关的驱动程序）（3）软件层（操作系统。文件系统。GUI，网络及通用组件）（4）功能层

8、试分析实时操作系统的工作状态特点及相互之间的转换。

运行：获得CPU控制权

就绪：进入任务等待队列，通过调度中转为运行状态

挂起：任务发生阻塞，称出任务等待队列，等待系统实时事件的发生而被唤醒

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嵌入式实验报告         

期末论文

学生姓名：        杨佳洁        

学    号：        11570118     

班    级：      11计算机2班  

指导教师：        黄  静       

                                20##年5月20日

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1.什么是嵌入式系统？

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可裁剪软硬件，适用于对功能、功耗、体积、大小可靠性等有严格要求的专用计算机系统。

2.嵌入式计算机系统同通用型计算机系统的区别？

1)嵌入式系统通常是面向特定应用，而通用pc机则需要支持大量的、需求多样的应用程序

2)嵌入式系统的软硬件必修高效的设计，量体裁衣、去除冗余，而通用pc对软硬件要求没有嵌入式系统那么高。

3)嵌入式系统为了提高速度和可靠性，一般将软件固化在芯片或者单片机中，而通用pc一般将软件放入存储器中。

4)嵌入式系统不具备自主开发能力，通用pc拥有强大的开发能力。

5)嵌入式系统是面向特定应用的，它的升级换代也与具体产品同步的进行。

3.嵌入式系统组成？

嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式应用软件、嵌入式操作系统。

4.ARM是什么？

Arm（advanced RISC Machine）的三层含义：

1）一个公司名称。

2）一种技术名称

3）是一种微处理器的通称。

5.嵌入式处理器有哪些？

MIPS、Power PC、SH处理器、ARM

6.ARM处理器的特点有哪些？

1）体积小、低功耗、成本低、性能高

2）大量使用寄存器

3）支持Thumb （16位）和ARM（32位）双指令集

4）指令长度是固定的

5）寻址方式灵活简单

7.嵌入式处理器选择时考虑的主要因素？

1）处理性能（如时钟频率、寄存器大小等）

2）技术指标（外围设备、支持芯片等）

3）功耗 （特别是手持设备等消费类电子产品）

4）软件支持工具

5）是否内置调试工具

6）供应商是否提供评估板

8.ARM-XScale-PXA270三者之间的区别于联系？

ARM是一种微处理器的通称；XScale处理器是基于ARMv5TE体系结构的解决方案，是一款高性能、高性价比、低功耗的处理器；PXA270则是采用Xscale内核（微结构体系框架），集成了许多常用的外围接口，是一款高性能、低功耗、功能强大的嵌入式应用处理器

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