1.本人大4的学生要写一篇“嵌入式系统及其应用”的论文那位朋友有好
嵌入式系统的构建
前言
近些年来,随着以计算机技术,通讯技术为主的信息技术的快速发展和Internet的广泛应用,传统的控制学科正在发生变革,出现了许多新的生长点。伴随而来的一个现象是控制专业的相当多的学生在毕业后进入了计算机,通讯行业,以致有人说学控制没有用,自动化专业可以取消了。这些情况的出现使我们控制教育工作者反复思考,传统的控制应如何拓宽它的领域?控制专业应该教什么才使学生感到有用?
近些年我们在嵌入式系统及其应用的科研工作中采用了信息产业中的最新技术,打破了学科之间的界限,感到控制的出路原来很多,尽管处处是挑战。过去我们熟悉的“控制”有很大的局限性.:一是不考虑硬件的限制,二是不考虑控制器的复杂性及计算能力,三是不注重实用性和效益。在微处理器,微传感器和微型执行元件不断推出新产品的形势下,控制的思路与手段正经历着巨大的变化。在经过一番艰苦的实践摸索之后,我们对控制学科的研究和教学有了一些新的认识。本教材就是在我们这些年科研工作的基础上总结出来的,它还比较粗糙,还需要今后花大力气把它完善与提高。现在拿出来作为试用教材供大家参考,希望能为控制学科教学内容的更新作出我们的一点贡献。
嵌入式系统的定义
嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件,和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成,共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心,以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件与硬件可剪裁,以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。
最简单的嵌入式系统仅有执行单一功能的控制能力,在唯一的ROM中仅有实现单一功能的控制程序,无微型操作系统。
。
第一章嵌入式系统的硬件构成
第二章操作系统
第三章嵌入式Linux
第四章交叉编译
第五章嵌入式Linux的软件开发环境
第六章设备驱动程序
[1]臧春华、蒋璇,数字设计引论,高等教育出版社,2000
[2]何小艇主编,电子系统设计,浙江大学出版社,2000
2.小弟想做一个嵌入式的毕业设计
凌阳科技大学计划网站上嵌入式资料多,而且有嵌入式设计方案,如MP3播放器、zigbee无线点菜机、视频监控、简易数码相机、智能手机、中国象棋对战平台等,学习资料非常完善。
凌阳科技大学计划:
自2001年成立至今,一直全心全意致力于高校教育事业,提供教学实验设备、嵌入式培训、电子人才网就业、工控变频方案等服务,协助高校电子实习、单片机课程设计、嵌入式课程设计、电子设计竞赛、创新设计活动、毕业设计、实验室建设等工作的开展。主要产品有:SPCE061A单片机实验箱及相关开发板、SPCE3200嵌入式实验箱及相关开发板、ARM9实验箱、毕业设计开发套件、动手实践训练模块等相关教学设备。
3.嵌入式操作系统技术研究(论文)
对系统的移植和裁剪,以达到所需的系统要求以PowerPC8xx系列处理器为例,通过对此类处理器的引导模式。
引导代码的编写和调试,以及如何引导操作系统执行等问题的研究,探索嵌入式系统引导过程的一种解决方案。关键词:MPC860嵌入式操作系统存储映射引导嵌入式系统应用开发不同于PC机,其开发过程同时涉及软硬件,需要将硬件平台的设计。
操作系统以及上层应用开发综合考虑;而PC机应用开发建立在已经定制好的硬件和操作系统平台上,开发者只需调用系统提供的接口和服务完成相应的功能。由于应用和成本约束,嵌入式系统的硬件平台需根据应用量身定制,通常所用的MPU.存储器。
外围设备等有多种选择余地,而且软件调试技术特殊,使平台的引导设计变得十分复杂。因此,对于嵌入式系统开发者而言,有必要深入分析系统引导过程,将软硬件开发有效地综合,即针对不同的硬件平台和软件运行模式,正确地进行底层上电初始化,进而引导操作系统执行。
这个问题的核心在于对系统的引导模式的研究。嵌入式系统的启动代码一般由两部分构成:引导代码和操作系统执行环境的初始化代码。
其中引导代码一般也由两部分构成:第一部分是板级。片级初始化代码,主要功能是通过设置寄存器初始化硬件的工作方式,如设置时钟。
中断控制寄存器等,完成内存映射。初始化MMU等;第二部分是装载程序,其功能是将操作系统和应用程序的映像从只读存储器装载或者拷贝到系统的RAM中,并跳转到相应的代码处继续执行。
操作系统执行环境的初始化代码主要由硬件抽象层HAL代码。设备驱动程序初始化代码和操作系统执行体初始代码三部分构成。
本文以摩托罗拉MPC860处理器和具有自主知识产权的操作系统CRTOSII为例,研究嵌入式系统引导程序的设计和实现技术。嵌入式软件的开发涉及调试模式和固化模式两种运行状态。
调试模式主要解决如何在目标板上调试正确性未经验证的程序的问题;而固化模式主要解决如何引导已调试成功的程序的问题。相应地,引导代码的设计应针对两种模式分别进行。
1调试模式的系统引导1.1调试模式引导代码的作用1调试模式的系统引导1.1调试模式引导代码的作用一个完整的嵌入式软件的解决方案大致包括四方面:①硬件平台配置初始化和系统引导代码;②操作系统软件执行环境的初始化代码;③操作系统;④应用程序。在上述四方面中,引导代码是本研究中力求解决的问题。
事实上,板级初始化。操作系统硬件抽象层。
设备驱动程序三者整合到一起,就构成了嵌入式系统中BSP(板级支持包)的主体。BSP的代码与具体的目标板硬件设计相关,同时也与应用程序的设计要求相关,针对应用程序提出的不同要求,例如不同设备驱动程序。
不同的中断源个数。不同的中断优先级安排。
是否启用MMU机制等,BSP部分应作出相应的安排。上述第四部分的应用程序是建立在前三部分正确运行的基础上,并需反复调试。
由上述分析可知,BSP和应用程序代码的正确性通过一次的编写不能得到保证,需要经历“调试——修改——调试”反复的过程,因此需要建立一个可靠的调试环境。该环境建立的基础正是调模式下的引导代码。
1.2引导代码的调试方法本研究实验采用一种称作BDM(Background Debug Mode)的OCD(On Chip Debuging)调试技术。BMD是由Motorola公司提供的一种硬件调试方法,类似于JTAG调试。
它利用处理器提供的调试端口调试。MPC860采用一种特殊的BDM——EPBDM,其运作相当于用处理器内嵌的调试模块接管中断及异常处理,用户通过设置调试许可寄存器(debug enable register)指定哪些中断或异常发生后处理器直接进入调试状态,而不是操作系统的处理程序。
进入调试状态后,内嵌调试模块向外部调试通信接口发出信号,通知一直在通信接口监听的主机调试器,然后调试器便可通过调试模块使处理器执行系统指令(相当于特权态)。由于专用的片级调试接口装置(BDI2000)的支持,不需要目标端配备相应的调试代理(Monitor)软件。
1.3调试模式引导代码实现调试模式引导代码的核心在于使用BDM协议解析微指令,通过调试接口向MPC860发送信号,初始化调试环境。由于MPC860采用RISC结构,所以初始化部分主要是设置处理器内部寄存器,这个过程包括三方面内容:(1)对处理器相关寄存器进行初始化:主要是关于处理器状态的寄存器(MSR.SRR1.SIUMCR等),中断。
时钟相关模块(SYPCR.SCCR.PLPRCR.TBSCR等)。(2)对BDM调试端口的初始化:包括调试使能寄存器DER.支持指令断点的寄存器ICTRL等。
(3)对片级。板级内存映射的初始化:包括内部内存映射寄存器IMMR,内存控制相关寄存器OR0~0R7.BR0~BR7等。
它们主要功能是地址映射。片选信号选择。
内存控制器选择(UMPA.UMPB.GPCM)。如果选择UPM,由于UPM控制采用微指令方式,而这些微指令根据内存的不同(SRAM.SDRAM.DRAM等),需要设计人员自行编写代码写入MPC860内部存储区相应位置。
对于需要实时刷新的存储体(如SDRAM),还需设置刷新控制微指令。上述初。
4.嵌入式操作系统技术研究(论文)
对系统的移植和裁剪,以达到所需的系统要求以PowerPC8xx系列处理器为例,通过对此类处理器的引导模式。
引导代码的编写和调试,以及如何引导操作系统执行等问题的研究,探索嵌入式系统引导过程的一种解决方案。关键词:MPC860嵌入式操作系统存储映射引导嵌入式系统应用开发不同于PC机,其开发过程同时涉及软硬件,需要将硬件平台的设计。
操作系统以及上层应用开发综合考虑;而PC机应用开发建立在已经定制好的硬件和操作系统平台上,开发者只需调用系统提供的接口和服务完成相应的功能。由于应用和成本约束,嵌入式系统的硬件平台需根据应用量身定制,通常所用的MPU.存储器。
外围设备等有多种选择余地,而且软件调试技术特殊,使平台的引导设计变得十分复杂。因此,对于嵌入式系统开发者而言,有必要深入分析系统引导过程,将软硬件开发有效地综合,即针对不同的硬件平台和软件运行模式,正确地进行底层上电初始化,进而引导操作系统执行。
这个问题的核心在于对系统的引导模式的研究。嵌入式系统的启动代码一般由两部分构成:引导代码和操作系统执行环境的初始化代码。
其中引导代码一般也由两部分构成:第一部分是板级。片级初始化代码,主要功能是通过设置寄存器初始化硬件的工作方式,如设置时钟。
中断控制寄存器等,完成内存映射。初始化MMU等;第二部分是装载程序,其功能是将操作系统和应用程序的映像从只读存储器装载或者拷贝到系统的RAM中,并跳转到相应的代码处继续执行。
操作系统执行环境的初始化代码主要由硬件抽象层HAL代码。设备驱动程序初始化代码和操作系统执行体初始代码三部分构成。
本文以摩托罗拉MPC860处理器和具有自主知识产权的操作系统CRTOSII为例,研究嵌入式系统引导程序的设计和实现技术。嵌入式软件的开发涉及调试模式和固化模式两种运行状态。
调试模式主要解决如何在目标板上调试正确性未经验证的程序的问题;而固化模式主要解决如何引导已调试成功的程序的问题。相应地,引导代码的设计应针对两种模式分别进行。
1调试模式的系统引导1.1调试模式引导代码的作用1调试模式的系统引导1.1调试模式引导代码的作用一个完整的嵌入式软件的解决方案大致包括四方面:①硬件平台配置初始化和系统引导代码;②操作系统软件执行环境的初始化代码;③操作系统;④应用程序。在上述四方面中,引导代码是本研究中力求解决的问题。
事实上,板级初始化。操作系统硬件抽象层。
设备驱动程序三者整合到一起,就构成了嵌入式系统中BSP(板级支持包)的主体。BSP的代码与具体的目标板硬件设计相关,同时也与应用程序的设计要求相关,针对应用程序提出的不同要求,例如不同设备驱动程序。
不同的中断源个数。不同的中断优先级安排。
是否启用MMU机制等,BSP部分应作出相应的安排。上述第四部分的应用程序是建立在前三部分正确运行的基础上,并需反复调试。
由上述分析可知,BSP和应用程序代码的正确性通过一次的编写不能得到保证,需要经历“调试——修改——调试”反复的过程,因此需要建立一个可靠的调试环境。该环境建立的基础正是调模式下的引导代码。
1.2引导代码的调试方法本研究实验采用一种称作BDM(Background Debug Mode)的OCD(On Chip Debuging)调试技术。BMD是由Motorola公司提供的一种硬件调试方法,类似于JTAG调试。
它利用处理器提供的调试端口调试。MPC860采用一种特殊的BDM——EPBDM,其运作相当于用处理器内嵌的调试模块接管中断及异常处理,用户通过设置调试许可寄存器(debug enable register)指定哪些中断或异常发生后处理器直接进入调试状态,而不是操作系统的处理程序。
进入调试状态后,内嵌调试模块向外部调试通信接口发出信号,通知一直在通信接口监听的主机调试器,然后调试器便可通过调试模块使处理器执行系统指令(相当于特权态)。由于专用的片级调试接口装置(BDI2000)的支持,不需要目标端配备相应的调试代理(Monitor)软件。
1.3调试模式引导代码实现调试模式引导代码的核心在于使用BDM协议解析微指令,通过调试接口向MPC860发送信号,初始化调试环境。由于MPC860采用RISC结构,所以初始化部分主要是设置处理器内部寄存器,这个过程包括三方面内容:(1)对处理器相关寄存器进行初始化:主要是关于处理器状态的寄存器(MSR.SRR1.SIUMCR等),中断。
时钟相关模块(SYPCR.SCCR.PLPRCR.TBSCR等)。(2)对BDM调试端口的初始化:包括调试使能寄存器DER.支持指令断点的寄存器ICTRL等。
(3)对片级。板级内存映射的初始化:包括内部内存映射寄存器IMMR,内存控制相关寄存器OR0~0R7.BR0~BR7等。
它们主要功能是地址映射。片选信号选择。
内存控制器选择(UMPA.UMPB.GPCM)。如果选择UPM,由于UPM控制采用微指令方式,而这些微指令根据内存的不同(SRAM.SDRAM.DRAM等),需要设计人员自行编写代码写入MPC860内部存储区相应位置。
对于需要实时刷新的存储体(如SDRAM),还需设置刷新控制微指令。上述初始化代码得以。
5.本人要做一个嵌入式的毕业设计,老师要我们自己找个感兴趣的题目
给你一些题目吧,更详细的内容你参见一下三七毕业设计论文网LED字符显示的毕业论文-- 12-01 射频功率放大器的线性化技术-- 10-19 通信专业射频功率放大器-- 10-19 基于单片机的水温控制系统-- 10-17 基于AVR单片机为主控芯片的的安防系统-- 10-16 基于PLD的HDB3编码器设计-- 10-16 基于GSM监控终端电源切换方式及无线模块设计-- 10-16 基于DSP Builder的FIR滤波器设计-- 10-16 基于DDS的数字移相信号发生器的设计-- 10-16 华为OptixTM155/622(Metro2050)光同步传输设备链形网组网设计与-- 10-16 华为OptixTM155/622(Metro2050)点对多点多MP汇聚一个端口组网设-- 10-16 函数信号发生器-- 10-16 利用AT89C2051单片机设计出沟道式厕所节水控制系统-- 10-16 利用51单片机公用电话计时计费器-- 10-16 采用两片AT89S52单片机高精度黑体测温电路设计-- 10-16 你可以百度一下“三七论文网”可以看到更多的内容。
6.计算机嵌入式系统
课程的话大概就是楼上说的那些,或者更详细的你可以参考一下一些嵌入式培训机构的课程体系设置,比如华清远见的嵌入式Linux课程,他们的课程体系是相当专业的。
近几年嵌入式软件行业迅猛发展,嵌入式产品渗入各个行业,象常见到的手机、PDA、机顶盒、高清电视(HDTV)、路由器、汽车电子、数码相机、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统,嵌入式开发已经成为当前最热门最有发展前途的行业之一。业内人士认为,目前嵌入式行业至少存在30-50万的人才缺口,仅北京市场嵌入式软件开发人员的需求就已经超过了5万人,而且还在持续增加,这主要有两方面的原因:一是与目前我们高校的专业设置有关,我国高校的计算机教育普遍以应用软件为主,很少涉及嵌入式软件的课程,因此企业很难招聘到马上可以投入嵌入式软件开发的实战型人才;二是嵌入式领域门槛相对较高,知识要求比较全面,而且需要一定的实验环境(开发板和工具软件)和有经验的人进行指导。目前在北京,一个成熟的嵌入式软件工程师平均月薪在10000元左右。
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:
1.工业控制:
基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。
2.交通管理:
在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。
3.信息家电:
这将称为嵌入式系统最大的应用领域,冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里,也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中,嵌入式系统将大有用武之地。
4.家庭智能管理系统:
水、电、煤气表的远程自动抄表,安全防火、防盗系统,其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查,并实现更高,更准确和更安全的性能。目前在服务领域,如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。
5.POS网络及电子商务:
公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统,公共电话卡发行系统,自动售货机,各种智能ATM终端将全面走入人们的生活,到时手持一卡就可以行遍天下。
6.环境工程与自然:
水文资料实时监测,防洪体系及水土质量监测、堤坝安全,地震监测网,实时气象信息网,水源和空气污染监测。在很多环境恶劣,地况复杂的地区,嵌入式系统将实现无人监测。
7.机器人:
嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化,高智能方面优势更加明显,同时会大幅度降低机器人的价格,使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。
这些应用中,可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言,除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外,家电产品控制协议也需要制订和统一,这需要家电生产厂家来做。同样的道理,所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口,然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以,开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。
7.嵌入式系统设计
你应该首先知道什么是嵌入式? 我对此的理解是:宏观上只要是有微控制器或者微处理器的都可以叫做嵌入式系统,比如最简单的单片机系统,但是随着技术发展,目前的共识就是一般使用了比较高级的嵌入式OS比如linux、wince或者小型的实时RTOS,比如RTT、uCOS等。
从原理上说,嵌入式系统是硬件和软件高度融合的结果,分多个层次,从编程上来说,最底层一般是汇编语言、驱动层一般是汇编语言和C语言的混合,接着是应用层,这个时候可选择非常多,可以使用c++也可以用JAVA。总之,如果你没有学习过C语言,没有关系,如果将来是搞应用层的就不需要学习这个。
8.单片机论文
ARM不是单片机,准确来讲ARM是一种处理器的IP核。
英国ARM公司开发出处理器结构后向其他芯片厂商授权制造,芯片厂商可以根据自己的需要进行结构与功能的调整,因此实际中使用的ARM处理器有很多种类,主要有三星、飞利浦、ATMEL、INTEL制造的几大类,功能与使用上均不相同。 ARM处理器核还可以嵌入其他专用芯片中作为中央处理单元使用,例如飞利浦的MP3解码芯片就是采用ARM7核心的。
ARM系列处理器很少集成片上硬件资源,更接近今天的处理器范畴,基本不被认为是单片机。 AVR单片机是ATMEL公司研制开发的一种新型单片机,它与51单片机、PIC单片机相比运行效率高很多、芯片内部的Flsah、EEPROM、SRAM容量较大、全部支持在线编程烧写(ISP、每个IO口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平,驱动能力强、内部资源丰富,一般都集成AD、DA模数转换器;PWM;SPI、USART、TWI、I2C通信口;丰富的中断源等。
主要现在使用的型号是ATMEGA8/16。 比较详细。
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