嵌入式系统开发流程(软硬件)

嵌入式系统开发的基本流程

与嵌入式知识相关的资料书籍非常之多，本文不做累赘，本文仅从嵌入式系统开发实际工作经验之中，介绍嵌入式软件、硬件开发人员所要干的是什么事，注意些什么事，以及容易造成系统可靠性降低一些流程。

软件开发流程

软件设计思路和方法的一般过程，包括设计软件的功能和实现的算法和方法、软件的总体结构设计和模块设计、编程和调试、程序联调和测试以及编写、提交程序。

第一步：需求调研分析

1相关系统分析员和用户初步了解需求，然后列出要开发的系统的大功能模块，每个大功能模块有哪些小功能模块，对于有些需求比较明确相关的界面时，在这一步里面可以初步定义好少量的界面。

2 系统分析员深入了解和分析需求，根据自己的经验和需求再做出一份文档系统的功能需求文档。这次的文档会清楚列出系统大致的大功能模块，大功能模块有哪些小功能模块，并且还要列出相关的界面和界面功能。

3 系统分析员和用户再次确认需求。

第二步：概要设计

开发者需要对软件系统进行概要设计，即系统设计。概要设计需要对软件系统的设计进行考虑，包括系统的基本处理流程、系统的组织结构、

模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为软件的详细设计提供基础。

第三步：详细设计

在概要设计的基础上，开发者需要进行软件系统的详细设计。在详细设计中，描述实现具体模块所涉及到的主要算法、数据结构、类的层次结构及调用关系，需要说明软件系统各个层次中的每一个程序(每个模块或子程序)的设计考虑，以便进行编码和测试。应当保证软件的需求完全分配给整个软件。详细设计应当足够详细，能够根据详细设计报告进行编码。

第四步：编码

在软件编码阶段，开发者根据《软件系统详细设计报告》中对数据结构、算法分析和模块实现等方面的设计要求，开始具体的编写程序工作，分别实现各模块的功能，从而实现对目标系统的功能、性能、接口、界面等方面的要求。

第五步：测试

测试编写好的系统。交给用户使用，用户使用后一个一个的确认每个功能。

第六步：软件交付准备

在软件测试证明软件达到要求后，软件开发者应向用户提交开发的目标安装程序、《用户安装手册》、《用户使用指南》、测试报告等双方合同约定的产物。

《用户安装手册》应详细介绍安装软件对运行环境的要求、安装软件的定义和内容、在客户端、服务器端及中间件的具体安装步骤、安装后的系统配置。

《用户使用指南》应包括软件各项功能的使用流程、操作步骤、相应业务介绍、特殊提示和注意事项等方面的内容，在需要时还应举例说明。

硬件研发流程

1、明确硬件总体需求情况，如CPU处理能力、存储容量及速度，I/O端口

的分配、接口要求、电平要求、特殊电路（厚膜等）要求等。其中

需求也包括硬件功能需求、性能指标、可靠性指标、可制造性需求

（DFM）、可服务性需求(DFS)及可测试性（DFT）等需求；并对硬

件需求进行量化，对其可行性、合理性、可靠性等进行评估。

2、根据需求分析，制定硬件总体方案，寻求关键器件及电路的技术资料、

技术途径、技术支持，要充分考虑技术可行性、可靠性及成本控制，

并对开发调试工具提出明确要求，关键器件索取样品等。本阶段是

设备原型阶段，主要是对硬件单元电路、局部电路或有新技术、新

器件应用的电路的设计与验证及关键工艺、结构装配等不确定技术

的验证及调测。

3、总体方案确定后，做硬件和单板软件的详细设计，包括绘制硬件原理图、

单板软件的功能框图及编码、PCB布线，同时完成开发物料清单、

器件编码申请、物料申请。

4、领回PCB板及元器件等，交车间焊好1~2单板，作单板调试，对原理

图中各功能进行调试，必要时修改原理图并作记录。本阶段都要进

行严格、有效的技术评审，以保证“产品的正确”

5、软硬件联调，调试完成后，功能验收及电磁兼容可靠性测试并进行二次

制板（如果需要的话）。样机生产及优化改进、样机评审；验证、改

进过程要及时、同步修订、受控设计文档、图纸、料单等。

6、转车间进行样机试制、调试并成蓝图生产。

7、维护即产品总结。

嵌入式系统硬件体系结构设计

一、嵌入式计算机系统体系结构体系主要组成包括： 1. 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。软件层功能层

2. 中间层硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer，HAL）或板级支持包（Board Support Package，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP 层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。 3. 系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。 4. 功能层功能层主要由实现某种或某几项任务而被开发运行于操作系统上的程序组成。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，而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。硬件的设计本网关硬件环境以单片机S3C2440芯片和DM9000以太网控制芯片为主，

嵌入式软件开发流程图

嵌入式软件开发流程一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图1.1所示。图1.1 嵌入式系统开发流程图在系统总体开发中，由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密，往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现，因此需要进行处理器选型，以更好地满足产品的需求。另外，对于有些硬件和软件都可以实现的功能，就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成本，但能大大提高产品的性能和可靠性。再次，开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。比如，对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux，对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。

1.2 嵌入式软件开发概述嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示，它同通用计算机软件开发一样，分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一，故没有分开画出。由于在嵌入式软件开发的工具非常多，为了更好地帮助读者选择开发工具，下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分，比如在需求分析阶段，可以选择IBM的Rational Rose等软件，而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior（下面要介绍的ADS 的一个工具）等，在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时，不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具，比如Vxworks有集成开发环境Tornado，WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外，不同的处理器可能还有对应的开发工具，比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里，大多数软件都有比较高的使用费用，但也可以大大加快产品的开发进度，用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分，其中又可以分为编译和调试两部分，下面分别对这两部分进行讲解。 1．交叉编译嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到，编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码，由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此，不同的CPU需要有相应的编译器，而交叉编译就如同翻译一样，把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是，编译器本身也是程序，也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。

ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计

ARM的嵌入式Linux应用程序开发设计嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域，嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94％。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展，不仅继承了Linux 源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势，还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。1ARM处理器及开发板在嵌入式领域，ARM已取得了极大的成功，造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计，全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术，20家最大的半导体，一嵌入式系统已经渗透到人们工作、生活中的各个领域，嵌入式处理器已占分散处理器市场份额的94％。而嵌入式Linux系统也蓬勃发展，不仅继承了Linux源码开放、内核稳定高效、软件丰富等优势，还具备支持广泛处理器结构和硬件平台、占有空间小、成本低廉、结构紧凑等特点。 1 ARM处理器及开发板在嵌入式领域，ARM已取得了极大的成功，造就了IP核商业化、市场化的神话。据统计，全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术，20家最大的半导体，一商中有19家是ARM的用户。ARM系列芯片已经被广泛的应用于移动电活、手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领域，成为世界上销量最大的32位微处理器。ARM已成为业界实际的RISC芯片标准。 ARM系列处理器根据各自特点应用于不同领域。从应用的角度上ARM芯片选择的一般原则：MMU；处理器速度；内置存储器容量；USB接口；GPIO数量；中断控制器；IIS(integrate interface ofsound)音频接口；nWAIT信号； RTC(real timeclock)；LCD控制器；PWM输出等各项指标。本文使用的是ARM9，其性能远远高过ARM7。开发板使用的是广州斯道信息技术有限公司的开发板，中央处理器是三星公司的S3C2410。ARM9具有以下特点：5级流水线；采用哈佛结构；高速缓存和写缓存的引入；支持MMU。 2 嵌入式Linux系统嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台，它的出现解决了嵌入式软件开发标准化的难题。嵌入式系统具有操作系统的最基本的功能。目前主流的嵌入式系统有以下儿种：Linux、VxWorks、QNX、Windows CE、Palm OS。嵌入式Linux操作系统具有一些独特的优势：层次结构及内核完全开放；强大的网络支持功能；具备一整套工具链；广泛的硬件支持特性。嵌入式Linux系统有很多种。本文使用的是Red Hat9操作系统。在安装有Windows和Linux双系统的PC上，系统会以Linux的GRUB作为引导装入器来选择启动二者。此时若直接删除Linux分区，会导致系统无法启动

嵌入式Linux应用软件开发流程

从软件工程的角度来说，嵌入式应用软件也有一定的生命周期，如要进行需求分析、系统设计、代码编写、调试和维护等工作，软件工程的许多理论对它也是适用的。但和其他通用软件相比，它的开发有许多独特之处： ·在需求分析时，必须考虑硬件性能的影响，具体功能必须考虑由何种硬件实现。 ·在系统设计阶段，重点考虑的是任务的划分及其接口，而不是模块的划分。模块划分则放在了任务的设计阶段。 ·在调试时采用交叉调试方式。 ·软件调试完毕固化到嵌入式系统中后，它的后期维护工作较少。下面主要介绍分析和设计阶段的步骤与原则： 1、需求分析对需求加以分析产生需求说明，需求说明过程给出系统功能需求，它包括：·系统所有实现的功能 ·系统的输入、输出 ·系统的外部接口需求（如用户界面） ·它的性能以及诸如文件/数据库安全等其他要求在实时系统中，常用状态变迁图来描述系统。在设计状态图时，应对系统运行过程进行详细考虑，尽量在状态图中列出所有系统状态，包括许多用户无需知道的内部状态，对许多异常也应有相应处理。此外，应清楚地说明人机接口，即操作员与系统间地相互作用。对于比较复杂地系统，形成一本操作手册是必要的，为用户提供使用该系统的操作步骤。为使系统说明更清楚，可以将状态变迁图与操作手册脚本结合起来。

在对需求进行分析，了解系统所要实现的功能的基础上，系统开发选用何种硬件、软件平台就可以确定了。对于硬件平台，要考虑的是微处理器的处理速度、内存空间的大小、外部扩展设备是否满足功能要求等。如微处理器对外部事件的响应速度是否满足系统的实时性要求，它的稳定性如何，内存空间是否满足操作系统及应用软件的运行要求，对于要求网络功能的系统，是否扩展有以太网接口等。对于软件平台而言，操作系统是否支持实时性及支持的程度、对多任务的管理能力是否支持前面选中的微处理器、网络功能是否满足系统要求以及开发环境是否完善等都是必须考虑的。当然，不管选用何种软硬件平台，成本因素都是要考虑的，嵌入式Linux 正是在这方面具有突出的优势。 2、任务和模块划分在进行需求分析和明确系统功能后，就可以对系统进行任务划分。任务是代码运行的一个映象，是无限循环的一段代码。从系统的角度来看，任务是嵌入式系统中竞争系统资源的最小运行单元，任务可以使用或等待CPU、I/O设备和内存空间等系统资源。在设计一个较为复杂的多任务应用系统时，进行合理的任务划分对系统的运行效率、实时性和吞吐量影响都极大。任务分解过细会不断地在各任务之间切换，而任务之间的通信量也会很大，这样将会大大地增加系统的开销，影响系统的效率。而任务分解过粗、不够彻底又会造成原本可以并行的操作只能按顺序串行执行，从而影响系统的吞吐量。为了达到系统效率和吞吐量之间的平衡折中，在划分任务时应在数据流图的基础上，遵循下列步骤和原则：

嵌入式系统期末考试题库及答案

《嵌入式系统》试题库《嵌入式系统》试题库一、填空题嵌入式系统的基本定义为：以应用中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适、 1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。从模块结构来看，嵌入式系统由三大部分组成，分别是：硬件、软件和开发平台。、 2从层次角度来看，嵌入式

系统由四大部分组成，分别是：应用软件层、操作系统层、、 3板级支持包（或硬件抽象层）和硬件层。嵌入式产品的主要度量指标包括：上市时间、设计成本和产品质量。、 4嵌入式系统的设计过程包括：需求分析、规格说明、体系结构设计、构件设计、系统、 5集成和系统测试。需求分析包括：功能性需求分析和非功能性需求分析。 6、确定输入信号是数字信号还是模拟信号属于功能性需求。 7、确定系统的物理尺寸和重量属于非功能性需求。 8、在嵌入式系统的设计过程中，其中规格说明解决“做什么”。 9、在嵌入式系统的设计过程中，其中体系结构设计解决“如何做”。 10、在嵌入式系统的设计过程中，软硬件划分应该在体系结构设计阶段完成。 11、在嵌入式系统的设计过程中，处理器的选择应该在体系结构设计阶段完成。、 12在嵌入式系统的设计过程中，嵌入式操作系统的选择应该在体系结构设计阶段完成。、13在嵌入式系统的设计过程中，完成原理图设计应在构件设计阶段完成。、 14在嵌入式系统的设计过程中，完成版图设计应在构件设计阶段完成。、15在嵌入式系统的设计过程中，完成软件设计应在构件设计阶段完成。 16、反映嵌入式系统设计人员的水平能力主要在于总体设计（需求分析、规格说明和体系 17、结构设计）和系统调试。设计流程指的是设计过程中所经历的过程步骤。、 18核的模块级重用和基于平台的系统级重用。 IP 设计重用技术主要分为基于19、软硬件协同设计由系统描述、软硬件划分、软硬件协同综合以及软硬件协同模拟与验 20、证几个阶段组成。嵌入式处理器的分类包括三种，分别是：嵌入式微处理器、微控制器（或单片机）和、21页共页第 1 44 《嵌入式系统》试题库

关于嵌入式系统软件的全过程质量保证精

关于嵌入式系统软件的全过程质量保证质量是产品的生命当今随着软、硬件技术的发展，嵌入式系统广泛应用于航空航天、国防军事、电子通信等行业，其中软件也越来越复杂。而这些领域应用特点，决定了嵌入式系统往往是高安全、任务关键的系统，软件的微小瑕疵就可能严重威胁到生命和国家的安全、天文数字的巨额财产损失。这就使得保证嵌入式软件的质量和可靠性，变得至关重要。而在这些领域，对产品质量从来就保持着高度的重视，有将“质量视为产品的生命”的传统。这样，相关行业的高层管理人员和开发人员对于软件的质量也逐渐提高了重视程度。近年来，在组织上，建立了完善的软件测试体系；在开发和测试方法上，建立了中国的软件过程成熟度的评价体系GJB5OO0在自动化工具方面，投入了大量的经费和人员在测试设备的开发、购置和建设方面。应该说，软件作为嵌入式产品主要的组成部分之一，对其质量的重视是目前相关行业的一个共识。 IBM Rational多年来在软件工程和质量保证方面积累了丰富的方法和经验。本文依据部分嵌入式开发机构对软件质量保证工作的一些理解，分析相应开发机构工作中可能的问题，并提出以RUP为核心的全过程质量管理的思想和具体的实现方式，提出不同单位的过程改进方法，以一种渐进的方式，从简单的工作开始，逐渐深入地改进组织的软件质量管理水平。定义质量对于任何一个组织，定义共同的对质量的理解是重要的第一步。软件开发组织经常按照一种不精确的、概括的质量观念来运转。在IBM Rational统一过程中，质量定义如下：满足或超出认定的一组需求；使用经过认可的评测方法和标准来评估；使用认定的流程来生产。在这个定义中，我们首先看需求，IBM Rati onal的软件质量在用户需求方面的定义分为五个方面：易用性、可靠性、性能、可支持和功能。质量保证，归根结底就是为客户提供更高品质的产品，更好地满足客户的需求。另一方面，这个质量定义中明确指出，质量更体现在软件开发的整个过程和一个标准的评价方式上。软件开发过程质量就是指为了生成工件而对可接受流程的实施和遵守程度，体现在三个层次：产品本身和用来生产、组装软件产品的零部件质量；在软件开发过程的标准化、流程化、自动化程度和团队基本协作平台的效率，各个过程对质量的承诺；软件产品验收的评测手段应该是被业界广泛认可和接受的方法，所构筑的质量评价标准。一个软件生产企业的过程质量一般可以用它的软件过程成熟度等级来评估。 RUP全过程质量保证 Rational Unified Process (RUP是一个可以通过Web来使用的软件工程过程。作为软件工业事实上的标准，它回答了我们以下问题：在整个软件开发的各个过程中，谁（角色）应该在什么时候（详细工作流程）做什么（任务）和产生什

嵌入式软件开发流程

嵌入式软件的开发流程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，以此满足系统对功能、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，比如说单片机的应用，在唯一的ROM 中仅有实现单一功能控制程序，无微型操作系统。复杂的嵌入式系统，例如个人数字助理（PDA）、手持电脑（HPC）等，具有与PC几乎一样的功能。实质上与PC的区别仅仅是将微型操作系统与应用软件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH存储器中，而不是存贮于磁盘等载体中。很多复杂的嵌入式系统又是由若干个小型嵌入式系统组成的。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？流行的嵌入式操作系统可以分为两类：一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中，形成的嵌入式操作系统，如微软公司的Windows CE及其新版本，SUN公司的Java操作系统，朗讯科技公司的Inferno，嵌入式Linux等。这类系统经过个人电脑或高性能计算机等产品的长期运行考验，技术日趋成熟，其相关的标准和软件开发方式已被用户普遍接受，同时积累了丰富的开发工具和应用软件资源。另一类是实时操作系统，如WindRiver 公司的VxWorks，ISI 的pSOS，QNX系统软件公司的QNX，ATI 的Nucleus，中国科学院凯思集团的Hopen嵌入式操作系统等，这类产品在操作系统的结构和实现上都针对所面向的应用领域，对实时性高可靠性等进行了精巧的设计，而且提供了独立而完备的系统开发和测试工具，较多地应用在军用产品和工业控制等领域中。Linux 是90年代以来逐渐成熟的一个开放源代码的操作系统。PC机上的Linux 版本在全球数以百万计爱好者的合力开发下，得到了非常迅速的发展。90 年代末uClinux，RTLinux 等相继推出，在嵌入式领域得到了广泛的关注，它拥有大批的程序员和现成的应用程序，是研究开发工作的宝贵资源。一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图1.1所示。

嵌入式软件开发流程

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文献检索课题综合报告范例基于ARM的嵌入式系统程序开发

文献检索综合报告基于ARM 的嵌入式系统程序开发系、专业：信息工程系、电子信息工程学生姓名：学号：完成时间：2014年11月2日

目录 1．课题分析 (1) 2．检索策略 (2) 2.1 选择检索工具………………………………………………… 3 2.2 选择检索词…………………………………………………… 4 2.3 拟定检索式 (5) 3. 检索步骤及检索结果 (6) 3.1 百度学术文库搜索 (7) 3.2中文科技期刊数据库 (8) 3.3中国期刊全文数据库（CNKI） (9) 3.4国家知识产权局专利数据库 (9) 4．文献综述 (9)

1.课题分析 1.1 ARM－Advanced RISC Machines ARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。 ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，*转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。 1.2 ARM微处理器的应用领域及特点 1.2.1 ARM微处理器的应用领域到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域： 1、工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。

嵌入式系统开发流程(软硬件)

嵌入式系统开发的基本流程与嵌入式知识相关的资料书籍非常之多，本文不做累赘，本文仅从嵌入式系统开发实际工作经验之中，介绍嵌入式软件、硬件开发人员所要干的是什么事，注意些什么事，以及容易造成系统可靠性降低一些流程。软件开发流程软件设计思路和方法的一般过程，包括设计软件的功能和实现的算法和方法、软件的总体结构设计和模块设计、编程和调试、程序联调和测试以及编写、提交程序。第一步：需求调研分析 1相关系统分析员和用户初步了解需求，然后列出要开发的系统的大功能模块，每个大功能模块有哪些小功能模块，对于有些需求比较明确相关的界面时，在这一步里面可以初步定义好少量的界面。 2 系统分析员深入了解和分析需求，根据自己的经验和需求再做出一份文档系统的功能需求文档。这次的文档会清楚列出系统大致的大功能模块，大功能模块有哪些小功能模块，并且还要列出相关的界面和界面功能。 3 系统分析员和用户再次确认需求。第二步：概要设计开发者需要对软件系统进行概要设计，即系统设计。概要设计需要对软件系统的设计进行考虑，包括系统的基本处理流程、系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为软件的详细设计提供基础。第三步：详细设计在概要设计的基础上，开发者需要进行软件系统的详细设计。在详细设计中，描述实现具体模块所涉及到的主要算法、数据结构、类的层次结构及调用关系，需要说明软件系统各个层次中的每一个程序(每个模块或子程序)的设计考虑，以便进行编码和测试。应当保证软件的需求完全分配给整个软件。详细设计应当足够详细，能够根据详细设计报告进行编码。第四步：编码在软件编码阶段，开发者根据《软件系统详细设计报告》中对数据结构、算法分析和模块实现等方面的设计要求，开始具体的编写程序工作，

描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构

描述嵌入式系统的几个组成部分的层次结构，并总结他们与开发过程的关系。_百度知道底层（硬件层）：需要你自己对于硬件相当的了解，能够独立绘制PCB并进行焊接，之后调试板子，做好电路板。比如sc2410,你需要绘制至少四层PCB电路板，其中ARM核心板是最难掌握的部分，外围电路要注意各种走线技巧等等。绘制完PCB之后就需要你的焊接功夫。将元器件焊接在PCB上。最后调试电路板，这是这一层设计中的收尾工作，也是最具有挑战性的工作。调试电路需要大量的经验，对于初学者来说，需要很强的电路知识，对于硬件的性能以及应用要非常了解才行。中间层（驱动层）：电路板已经有现成的。你需要编程使一个死的板子，活起来，就是把程序下载进去，能叫板子跑起来。这里需要你对于ARM芯片的结构有很好的掌握，要会读芯片资料（datasheet）通常都是英文的。了解其内部资源我们就可以进行驱动编程了。我们平时所使用单片机，一般都是写好的程序，各个管脚在什么时序下输出什么信号（1或0），来操作实现相应借口的外围设备，比如液晶屏、LED灯等。单片机也可以叫做简单的嵌入式。原理相同。ARM也可以向单片机一样使用，但我们更多的是要对ARM加入操作系统的，这才是我们最常说的嵌入式。加入操作系统了以后，芯片对于个个资源的调度有了更系统的统筹规划，可以更充分的利用ARM芯片的系统资源，提高性能，使资源合理分配。而通常的驱动是在操作系统下工作的。比如基于LINUX或WINCE等等下的驱动程序。驱动程序是链接硬件平台和操作系统的纽带，当然编写驱动要同时兼顾操作系统特点和硬件接口的特点。做驱动的开发，需要对于软硬件都要有所了解，其中更偏重操作系统的理解。这部分工作也是最难做的。上层（应用层）：应用层，即我们所说的软件编程了。就相我们手机里QQ和飞信一样，我们需要根据我们手机的操作系统来编写应用程序。对于各个开发板，我们同样需要根据它里边的系统进行应用开发。这部分，应该是几乎脱离硬件了，我们只需简单的了解硬件即可。我们只需深刻理解操作系统的中各个系统函数和接口函数，即可进行开发。需要很强的C++水平。以上是我总结出的一些东西，希望对于楼主能有所帮助。

嵌入式开发过程及相关概念

嵌入式开发过程及相关概念基于Linux/uClinux 的嵌入式产品的开发，在确定好产品需求之后，通常遵循如下的开发过程：第1步. 确定硬件设备。包括处理器、存储设备、显示屏、触摸屏以及其他外设，比如网卡、声卡等。通常，我们可以从一些方案提供商那里购买得到比较符合自己需求的硬件开发板（或者硬件参考设计板），有了这类硬件板，我们就可以根据自己的需求进一步定制，从而缩短开发周期。第2步. 移植操作系统并开发设备驱动程序。通常，针对一款新的硬件开发板移植 Linux/uClinux 操作系统是技术难度较高的工作。如果我们购买由方案供应商提供的硬件开发板，则内核和大部分设备驱动程序是现成的，我们只需要开发定制设备的驱动程序即可。第3步. 编写自己的应用软件。利用Linux/uClinux 开发嵌入式产品有个最大的好处，就是我们可以在PC 环境上完成绝大多数的应用软件开发和调试工作。比如，如果您的产品需要从某个特定的网站下载一幅图片然后显示在屏幕上，则我们可以在PC 上实现该软件，之后移植到硬件板上即可。因为该程序涉及的主要接口：网络、显示卡等，不管在PC 上，还是在硬件开发板上，均保持一致的接口。于是，只要在PC 上运行正确，该程序就能够在嵌入式硬件开发板上正确运行。第4步. 将应用软件移植到硬件板子上并进行测试及调试。这个过程主要就是将应用软件以及应用软件所使用的函数库等，通过交叉编译器编译成目标硬件板上的程序，然后和共享库、常用工具程序等一起，形成一个完整的文件系统映像，之后下载到硬件板上，并在硬件板上进行应用软件的测试和调试。需要注意的是，因为嵌入式系统上的资源毕竟有限，比如内存的可获得性、存储空间的可用性等均会影响程序的正常运行，因此，我们需要在实际的硬件板上运行应用程序以便测试整个系统。第5步. 通常，上述步骤符合一种迭代关系。进行到第4步时，也许我们会发现应用程序本身的一些问题，也许会发现驱动程序存在问题。这时，我们就要回到第2步、第3步修正错误并开展第二次迭代。当然，也有可能会发现我们最初选择的硬件性能和能力有缺陷，从而会导致从第1步重新来过。第6步. 经过严格测试之后，整个硬件和软件系统就可以交给产品设计部门设计外观和模具并最终到生产线上生产了。以上就是基于Linux/uClinux 的嵌入式产品开发的一般过程。接下来我们重点介绍上述过程中的一些重要概念。交叉编译交叉编译是嵌入式开发中最常见的概念。交叉编译是相对于通常桌面上的开发而言的。在我们开发Windows 程序时，我们通常在Windows 平台上运行一个集成开发环境，编写代码，然后利用集成开发环境所带的编译器将代码编译并连接成Windows 平台上的程序，之后还可以在集成开发环境中运行并调试该程序。这种开发方式对PC 而言是非常方便的，因为PC 平台的软硬件配置已经足以完成编译程序这类计算量非常大的工作。然而，对嵌入式系统来讲，由于其硬件能力所限，我们不可能在嵌入式系统上安装编译器和连接器，然后在嵌入式系统上编写代码、编译并连接程序。于是，就出现了交叉编译器（cross-compiler）。交叉编译器通常运行在某台功能足够强大的宿主机（host）上，可用来编译某个源程序，然后生成针对特定目标平台（target）的代码。通常来讲，C 语言的交叉编译环境主要由如下几个部分组成： ?交叉编译器及相关二进制工具（连接器、归档工具、符号剥离器等）。

嵌入式系统硬件设计word文档

引言嵌入式系统是以应用为中心，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。本文主要研究了基于S3C2410的嵌入式最小系统，围绕其设计出相应的存储器、总电源电路、复位电路等一系列电路模块。嵌入式最小系统嵌入式最小系统即是在尽可能减少上层应用的情况下，能够使系统运行的最小化模块配置。以ARM内核嵌入式微处理器为中心，具有完全相配接的Flash电路、SDRAM电路、JTAG电路、电源电路、晶振电路、复位信号电路和系统总线扩展等，保证嵌入式微处理器正常运行的系统，可称为嵌入式最小系统。对于一个典型的嵌入式最小系统，以ARM处理器为例，其构成模块及其各部分功能如图1所示，其中ARM微处理器、FLASH和SDRAM模块是嵌入式最小系统的核心部分。

整体仿真图 ? 微处理器——采用了S3C2410A ；电源模块——本电源运用5V 的直流电源通过两个三端稳压器转换成我们所设计的最小系统所需要的两个电压，分别是3.3V 和1.8V ，1.8V 电源 LDD 稳压 SDARM 32MB (use JTAG 接口 REST 电路256字节E2PROM E2PROM UART 串口功能扩展 32768Hz 晶振RTC 时钟源 S3C2410A-20 (ARM920T) (16KB I-Cache,16KB D-Cache) SDARM 32MB (use NOR FLASH 2MB (use

3.3V的给VDDMOP，VDDIO,VDDADC等供电，而1.8V的给VDDi和RTC 供电。

?时钟模块（晶振）——通常经ARM内部锁相环进行相应的倍频，以提供系统各模块运行所需的时钟频率输入。32.768kHz给RTC 和Reset模块，产生计数时钟，10MHz作为主时钟源； ?Flash存储模块——存放嵌入式操作系统、用户应用程序或者其他在系统掉电后需要保存的用户数据等； ?SDRAM模块——为系统运行提供动态存储空间，是系统代码运行的主要区域； ?复位模块——实现对系统的复位；。

嵌入式系统原理与设计-知识点整理

第一章嵌入式处理器 1嵌入式系统的概念组成：定义：以应用为主，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，满足系统对功能、性能、可靠性、体积和功耗有严格要求的计算机系统。组成：硬件：处理器、存储器、I / O设备、传感器软件：①系统软件， ②应用软件。 2.嵌入式处理器分类特点：分类：①MPU（Micro Processor Unit）微处理器。一块芯片，没有集成外设接口。内部主要由运算器，控制器，寄存器组成。 ②MCU（Micro Controller Unit）微控制器（单片机）。一块芯片集成整个计算机系统。 ③EDSP（Embled Digital Signal Processor）数字信号处理器。运算速度快，擅长于大量重复数据处理 ④SOC（System On Chip）偏上系统。一块芯片，内部集成了MPU和某一应用常用的功能模块 3.嵌入式处理器与通用计算机处理器的区别： ①嵌入式处理器种类繁多，功能多样 ②嵌入式处理器能力相对较弱，功耗低 ③嵌入式系统提供灵活的地址空间寻址能力 ④嵌入式系统集成了外设接口 4.①哈佛体系结构：指令和数据分开存储————————（嵌入式存储结构）特征：在同一机器周期内指令和数据同时传输 ②冯·诺依曼体系结构：指令和数据共用一个存储器——（通用式存数结构）数据存储结构（多字节）：大端方式：低地址存高位；小端方式：高地址存高位 6.ARM指令集命名：V1~V8 （ARMV表示的是指令集）

7.ARM内核命名：. 命名规则：ARM｛x｝｛y｝｛z｝｛T｝｛D｝｛M｝｛I｝｛E｝｛J｝｛F｝｛S｝｛x｝——系列（版本）｛y｝——当数值为“2”时，表示MMU（内存管理单元）｛z｝——当数值为“0”时，表示缓存Cache ｛T｝——支持16位Thumb指令集｛D｝——支持片上Debug（调试）｛M｝——内嵌硬件乘法器｛I｝——内嵌ICE（在线仿真器）——支持片上断点及调试点｛E｝——支持DSP指令｛J｝——支持Jazzle技术｛F｝——支持硬件浮点｛S｝——可综合版本 8. JTAG调试接口的概念及作用： ①概念：（Joint Test Action Group）联合测试行动小组→检测PCB和IC芯片标准。（PCB→印刷电路板IC→集成芯片） ②作用（1）硬件基本功能测试读写（2）软件下载：将运行代码下载到目标机RAM中（3）软件调试：设置断点和调试点（4）FLASH烧写：将运行最终代码烧写到FLASH存储器中。 9.GPIO概念：（General Purpose I/O Ports）通用输入/输出接口，即处理器引脚。 10.S3C2410/S3C2440 GPIO引脚 S3C2410共有117个引脚，可分成A——H共8个组，（GPA，GPB，…GPH组） S3C2440共有130个引脚，可分成A——J共9个组，（GPA，GPB，…，GPH，GPJ 组） 11.GPxCON寄存器,GPxDAT寄存器,GpxUP寄存器的功能，各位含义和用法 ①GPxCON寄存器（控制寄存器）——设置引脚功能 →GPACON（A组有23根引脚，一位对应一个引脚，共32位，拿出0~22位，其余没用）（若某一位是）0：（代表该位的引脚是一个）输出引脚 1：地址引脚 →GPBCON——GPH/JCON（用法一致，两位设置一个引脚） 00：输入引脚 01：输出引脚 10：特殊引脚 11：保留不用 GPBCON ②GPxDAT寄存器（数据寄存器）——设置引脚状态及读取引脚状态若某一位对应的是输出引脚，写此寄存器相应位可令引脚输出高/低电平。若某一位对应的是输入引脚，读取此寄存器可知相应引脚电平状态。GPBDAT

嵌入式系统的组成

嵌入式系统的组成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，上面集成了多个微上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种状态信息。下面对嵌入式计算机系统的组成进行介绍。一、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。二、中间层硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（Hardware Abstract Layer,HAL）或者板级支持包（Board Support Package,BSP），它半系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。实际上,BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次，包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两部分工作：嵌入工系统的硬件初始化的BSP功能，设计硬件相关的设备驱动。三、系统软件层系统软件层由实时多任务操作系统（Real-time Operation System,RTOS）、

嵌入式产品开发流程

嵌入式产品开发流程嵌入式产品，与普通电子产品一样，开发过程都需要遵循一些基本的流程，都是一个从需求分析到总体设计，详细设计到最后产品完成的过程。但是，与普通电子产品相比，嵌入式产品的开发流程又有其特殊之处。它包含嵌入式软件和嵌入式硬件两大部分，针对嵌入式硬件和软件的开发，在普通的电子产品开发过程中，是不需要涉及的。嵌入式产品的研发流程具体如下图：

下面，针对嵌入式产品的开发过程中的各个阶段，我们进行详细探讨。阶段1：产品需求在这一个阶段，我们需要弄清楚的是产品的需求从何而来，一个成功的产品，我们需要满足哪些需求。只有需求明确了，我们的产品开发目标才能明确。在产品需求分析阶段，

我们可以通过以下这些途径获取产品需求： 1）市场分析与调研，主要是看市场有什么需求,还有就是前沿的技术是什么（站在做一款产品的角度）； 2）客户调研和用户定位，从市场广大客户那获取最准确的产品需求（要注意分析市场，产品生命周期，升级是否方便）； 3）利润导向(成本预算)； 4）如果是外包项目，则需要我们的客户提供产品的需求（直接从客户那获取，让客户签协议）；编者按：当一个项目做完的时候，如果客户突然又增加需求，增加功能，将导致你的项目周期严重拖延，成本剧烈上升，并且测试好的产品可能要全部重新测试，原本的设计可能将不会满足当前的要求，所以做项目之前，最好要跟客户把需求确定下来，并且签定一份协议，否则，你辛苦多少个日日夜夜，得到的将是一个无法收拾的烂摊子！阶段2：产品规格说明在前一个阶段，我们搜集了产品的所有需求。那么在产品规格说明阶段，我们的任务是将所有的需求，细化成产品的具体的规格，就比如一个简单的USB 转串口线，我们需要确定产品的规格，包括： 1）产品的外观； 2）产品支持的操作系统； 3）产品的接口形式和支持的规范；等等诸如此类，切记，在形成了产品的规格说明后，在后续的开发过程中，我们必须严格的遵守，没有200%的理由，不能随意更改产品的需求。否则，产品的开发过程必将是一个反复无期的过程。《产品规格说明》主要从以下方面进行考虑： 1）考虑该产品需要哪些硬件接口； 2）产品用在哪些环境下，要做多大，耗电量如何。如果是消费类产品，还跟设计美观，产品是否便于携带，以确定板子大小的需求，是否防水； 3）产品成本要求； 4）产品性能参数的说明（例如交换机，如果是百兆的速率，用于家庭和一般公司；如果是用于整个省的交换，那设计的速率肯定数十万兆以上了）所以说，产品性能参数的不同，就会影响到我们设计考虑的不同，那么产品的规格自然就不同了；

嵌入式系统的组成

1.1.2 嵌入式系统的组成嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成，硬件一般由高性能微处理器和外围接口电路组成，软件一般由操作系统和应用程序构成，软件和硬件之间由所谓的中间层（BSP层，板级支持包）连接。嵌入式系统的硬件有：嵌入式微处理器、存储器、输入输出（I/O、A/D、D/A）。嵌入式系统的软件有：操作系统、应用软件。操作系统是连接计算机硬件与应用程序的系统程序。嵌入式操作系统可以分为实时操作系统和分时操作系统两类。实时操作系统是指具有实时性，能支持实时控制系统工作的操作系统。实时操作系统的首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务；其次才着眼于提高计算机系统的使用效率，其重要特点是通过任务调度来满足对于重要时间在规定的时间内做出正确的响应。分时操作系统，软件在时间上的执行并不严格，时间上的延误或者时序上的错误，一般不会造成灾难性后果。嵌入式系统从组织层次上看，嵌入式系统一般由硬件层、中间层、软件层和功能层组成。（1）硬件层硬件层由嵌入式微处理器、存储器系统、通用设备接口和I/O接口（A/D、D/A、I/O等）组成。在一片嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路和存储器电路（ROM和RAM 等），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。（2）中间层硬件层和软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层HAL和板级支持包BSP，它把系统软件与底层硬件部分隔离，使得系统的底层设备驱动程序与硬件无关，一般应具有相关硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。（3）软件层软件层由实时多任务操作系统RTOS、文件系统、图形用户接口GUI、网络系统及通用组件模块组成。（4）功能层功能层由基于RTOS开发的应用程序组成，用来完成对被控对象的控制功能。功能层是面向被控对象和用户的。在专用的嵌入式板子上面运行GNU/Linux系统已经变得越来越流行。一个嵌入式Linux 系统从软件的角度看通常可以分为四个层次：（1）引导加载程序。主要是指BootLoader。（2）Linux内核。特定于嵌入式板子的定制内核以及内核的启动参数。（3）文件系统。包括根文件系统和建立于Flash 内存设备之上文件系统。通常用ramdisk 来作为rootfs。（4）用户应用程序。特定于用户的应用程序。有时在用户应用程序和内核层之间可能还会包括一个嵌入式图形用户界面。常用的嵌入式GUI有：MicroWindows和MiniGUI等。