嵌入式PPT课件(10)
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《嵌入式开发》课件
分类：嵌入式网 络通信技术可以 分为有线网络通 信和无线网络通 信两大类。
有线网络通信： 包括以太网、 USB、串行通信 等，可以实现嵌 入式系统与外部 网络的高速、稳 定、可靠的数据 传输。
无线网络通信： 包括Wi-Fi、蓝 牙、ZigBee等， 可以实现嵌入式 系统与外部网络 的低功耗、远距 离、灵活的数据 传输。
优化方法：对操作 系统进行裁剪和优 化，提高系统性能
移植与优化工具： 使用嵌入式操作系 统移植工具，如 Yo c t o 、 Buildroot等
移植与优化效果： 提高系统稳定性、 降低功耗、提高性 能，满足实际应用 需求。
06
嵌入式网络通信技术
嵌入式网络通信技术的概述与分类
概述：嵌入式网 络通信技术是嵌 入式系统与网络 通信技术相结合 的产物，可以实 现嵌入式系统与 外部网络的互联 互通。
04
嵌入式软件开发基础
嵌入式软件开发流程
需求分析：明确系统需求，确定功能、 性能、接口等要求
系统设计：进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件和软件设计，包括 芯片选型、电路设计、软件架构设计等
编码实现：编写源代码，进行单元测试 和集成测试
测试验证：进行系统测试和性能测试， 确保系统稳定可靠
发布部署：将系统部署到目标设备上， 进行现场调试和优化
嵌入式系统的应用领域
工业控制：如自动化生产线、机器人等
医疗设备：如医疗仪器、医疗机器人等
智能家居：如智能家电、智能安防等
汽车电子：如车载导航、汽车电子控制单 元等
消费电子：如智能手机、平板电脑等 航空航天：如卫星、航天器等
03
嵌入式硬件平台
ARM处理器架构
ARM处理器架构是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构 ARM处理器架构的特点是低功耗、高性能、低成本 ARM处理器架构的应用领域包括智能手机、平板电脑、物联网设备等 ARM处理器架构的发展趋势是向高性能、低功耗、高集成度方向发展
嵌入式系统概述ppt
Connecting SRAM
服务特 权
共享文档下载特权
VIP用户有效期内可使用共享文档下载特权下载任意下载券标价的文档（不含付费文档和VIP专享文档），每下载一篇共享文
档消耗一个共享文档下载特权。
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月VIP
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赠每的送次VI的发P类共放型的享决特文定权档。有下效载期特为权1自个V月IP，生发效放起数每量月由发您放购一买次，赠 V不 我I送 清 的P生每 零 设效月 。 置起1自 随5每动 时次月续 取共发费 消享放， 。文一前档次往下，我载持的特续账权有号，效-自
包权
人书友圈7.三端同步
一、嵌入式系统的定义
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，
其软硬件可配置，对功能、可靠性、成本、体积、 功耗有严格约束的一种专用系统。
专用计算机系统(非PC智能电子设备)
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
嵌入式系统硬件
Power Supply Oscillation Circuit
Reset Circuit
Ports
Chip Board Ciruit
Prescaler
CPU CORE
Interrupt Controler
Timer DMA
CPU
I/O Port A/D
Connectong for Debugging
前言
课程设置的必要性 嵌入式系统涉及现代生活的方方面面 应用日趣复杂 微处理器技术长足发展 嵌入式软件技术成为核心
MCGS嵌入版组态应用技术 第2版课件第10章
1）双击西边方向上的货车，弹出属性设置窗口，单击 “数据对象”标签。选中“数据对象”标签中的“水平 移动”，右端出现浏览按钮 ，单击浏览按钮，双击数 据对象列表中的“东西货车”。单击确认完成如图10-14 所示的数据联接。
练习提高
项目10 嵌入式组态TPC 的交通灯控制工程
任务目标
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
任务计 导划 入 任任务务实施施
归档应用
练习提高
图10-6 东西绿灯可见度设置
图10-7 东西绿灯闪烁效果设置
项目10 嵌入式组态TPC 的交通灯控制工程
任务目标 任务计 导划 入
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
3）东西黄灯是在绿灯闪烁结束后开始亮的，亮3S，即东西黄灯在 19-21S的范围内是亮的。参考东西绿灯的设置方法，动画组态属性 设置窗口，只需选中“可见度”，不用选择“闪烁效果”。其设置如 图10-8所示。单击“确认”按钮，完成东西黄灯设置。
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
4）对南北边方向上的货车进行设置时， 其单元属性设置对话框中只有“水平移动” 设置功能，不能完成“垂直移动”设置功 能。如图10-17所示。这就得对货车图元 重新处理。单击货车图元→排列→分解单 元，然后双击货车图元，在弹出的动画组 态属性设置对话框中，勾选“垂直移动”， 删除“水平移动”，如图10-18所示。然 后将货车图元→排列→合成单元，就可以 对重新合成的货车图元进行垂直移动动画 设置了。
练习提高
项目10 嵌入式组态TPC 的交通灯控制工程
任务目标
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
任务计 导划 入 任任务务实施施
练习提高
项目10 嵌入式组态TPC 的交通灯控制工程
任务目标
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
任务计 导划 入 任任务务实施施
归档应用
练习提高
图10-6 东西绿灯可见度设置
图10-7 东西绿灯闪烁效果设置
项目10 嵌入式组态TPC 的交通灯控制工程
任务目标 任务计 导划 入
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
3）东西黄灯是在绿灯闪烁结束后开始亮的，亮3S，即东西黄灯在 19-21S的范围内是亮的。参考东西绿灯的设置方法，动画组态属性 设置窗口，只需选中“可见度”，不用选择“闪烁效果”。其设置如 图10-8所示。单击“确认”按钮，完成东西黄灯设置。
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
4）对南北边方向上的货车进行设置时， 其单元属性设置对话框中只有“水平移动” 设置功能，不能完成“垂直移动”设置功 能。如图10-17所示。这就得对货车图元 重新处理。单击货车图元→排列→分解单 元，然后双击货车图元，在弹出的动画组 态属性设置对话框中，勾选“垂直移动”， 删除“水平移动”，如图10-18所示。然 后将货车图元→排列→合成单元，就可以 对重新合成的货车图元进行垂直移动动画 设置了。
练习提高
项目10 嵌入式组态TPC 的交通灯控制工程
任务目标
任务10.1 嵌入式组态TPC模拟仿真交通灯控制工程
任务计 导划 入 任任务务实施施
嵌入式软件系统PPT课件
24
完整的嵌入式操作系统 内核 文件系统 人机界面等
25
2.4网络协议栈
协议栈为嵌入式系统产品提供网络功能 嵌入式协议栈的提供方式
独立的第三方协议栈产品 例如： inter niche的嵌入式TCP/IP
嵌入式操作系统的提供商提供协议栈产品 例如：NetBIOS、IPX/SPX
26
27
2.5应用软件
硬
件
LCD
USB
键盘
海量 存储器
时钟 日历
14
API函数（应用程序编程接口）
API 函数
绘图函数 Display.h
后台 缓冲区
文件读写函数 OSFile.h
文件管理函数 File.h
双向链表函数 List.h
系统控件函数 Control.h
15
操作系统
信号量
邮箱
消息 队列
任务调 度模块
动态内 基于uCOS-II 存管理 的RTOS内核
绘图函数 Display.h
后台 缓冲区
文件读写函数 OSFile.h
文件管理函数 File.h
双向链表函数 List.h
系统控件函数 Control.h
键盘扫描
系统消息
系统 消息队列 OSMessage.h
主任务
信号量
驱动 程序 drv.h LCD240.h
USB.h
Flash.h
Keyboard16.h
• 由于其本身不具备自主开发能力，必须有一套 开发工具和环境才能进行开发。
• 调试需要各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。
3 概念列示
• 通用计算机程序开发和编译在一台计算机上完成
——直接编译。
• 嵌入式系统采用“宿主机/目标机”方式——交叉编译。
完整的嵌入式操作系统 内核 文件系统 人机界面等
25
2.4网络协议栈
协议栈为嵌入式系统产品提供网络功能 嵌入式协议栈的提供方式
独立的第三方协议栈产品 例如： inter niche的嵌入式TCP/IP
嵌入式操作系统的提供商提供协议栈产品 例如：NetBIOS、IPX/SPX
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2.5应用软件
硬
件
LCD
USB
键盘
海量 存储器
时钟 日历
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API函数（应用程序编程接口）
API 函数
绘图函数 Display.h
后台 缓冲区
文件读写函数 OSFile.h
文件管理函数 File.h
双向链表函数 List.h
系统控件函数 Control.h
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操作系统
信号量
邮箱
消息 队列
任务调 度模块
动态内 基于uCOS-II 存管理 的RTOS内核
绘图函数 Display.h
后台 缓冲区
文件读写函数 OSFile.h
文件管理函数 File.h
双向链表函数 List.h
系统控件函数 Control.h
键盘扫描
系统消息
系统 消息队列 OSMessage.h
主任务
信号量
驱动 程序 drv.h LCD240.h
USB.h
Flash.h
Keyboard16.h
• 由于其本身不具备自主开发能力，必须有一套 开发工具和环境才能进行开发。
• 调试需要各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。
3 概念列示
• 通用计算机程序开发和编译在一台计算机上完成
——直接编译。
• 嵌入式系统采用“宿主机/目标机”方式——交叉编译。
嵌入式系统教学：嵌入式系统及应用PPT课件
仿真器
用于模拟嵌入式系统的运行环境，便 于开发者在真实硬件之前进行调试和 测试。
调试器
用于在嵌入式系统运行过程中进行实 时调试，帮助开发者定位和解决问题。
交叉编译器
将应用程序代码编译为目标硬件平台 上的可执行文件，实现跨平台开发。
03 嵌入式系统的应用
智能家居
智能家居是嵌入式系统的重要应用领域之一，通过嵌入式系 统可以实现家庭设备的智能化控制和管理，提高生活便利性 和舒适度。
、医学影像设备等。
汽车电子
嵌入式系统用于汽车电 子控制系统，如发动机
控制、车身控制等。
嵌入式系统的发展历程
01
02
03
起源
嵌入式系统的概念起源于 20世纪70年代，主要用于 工业控制领域。
发展
随着微处理器技术的发展， 嵌入式系统逐渐普及，应 用领域不断扩大。
趋势
未来嵌入式系统将朝着智 能化、网络化、低功耗等 方向发展。
RTOS技术具有可移植性和可裁 剪性，可以根据实际需求进行 定制化开发，提高系统的可靠 性和性能。
06 嵌入式系统发展趋势与挑 战
物联网时代的嵌入式系统
嵌入式系统在物联网中的应用
嵌入式系统作为物联网的重要组成部分，广泛应用于智能家居、智能交通、智能制造等领域，实现设备间的互联 互通和智能化控制。
提高实际操作能力。
项目实践
组织学生进行嵌入式系统的项目 实践，将理论知识应用于实际项 目中，提高学生的综合应用能力。
注重培养学生的实际动手能力
提供实验设备和实验环境
学校应提供先进的实验设备和实验环境，满足学生进行实验和实 践的需求。
加强实验课程建设
增加实验课程的比重，设计更多具有挑战性和实用性的实验项目， 引导学生主动实践。
《嵌入式原理系统》课件
模块化设计原则
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算
模块间应保持松耦合、高内聚，模块接口应清晰、规范。
模块化设计方法
可以采用自顶向下的设计和分层设计等方法进行模块化设计。
嵌入式软件的测试与优化
测试方法
单元测试、集成测试和系统测试是常用的嵌入式软件 测试方法。
优化方法
代码优化、算法优化和系统优化是常用的嵌入式软件 优化方法。
性能评估
通过性能评估可以衡量嵌入式软件的性能指标，如响 应时间、功耗和可靠性等。
嵌入式传感器与执行器接口
分析嵌入式传感器与执行器的接口标准，如ADC、DAC等。
嵌入式传感器与执行器应用
介绍嵌入式传感器与执行器在实际应用中的实现方式，如温度检测、 压力控制等。
03
嵌入式操作系统原理
嵌入式操作系统的特点与分类
总结词：概述
可裁剪性：根据实际应用需求，嵌入式操作系统可以进 行定制和裁剪，以减小体积和资源占用。
嵌入式总线与接口协议
分析嵌入式总线与接口的协议标准，如RS-232、I2C、SPI等。
嵌入式总线与接口应用
介绍嵌入式总线与接口在实际应用中的实现方式，如串口通信、I/O控制等。
嵌入式传感器与执行器
嵌入式传感器与执行器概述
介绍嵌入式传感器与执行器的定义、分类、特点等。
常见嵌入式传感器与执行器
列举温度传感器、压力传感器、光敏传感器等常见嵌入式传感器与执 行器，并简要介绍其特点和应用领域。
嵌入式系统的发展趋势
低功耗设计
随着物联网和智能终端的普及，嵌入 式系统的功耗越来越受到关注，低功 耗设计成为发展趋势。
人工智能
人工智能技术的不断发展，嵌入式系 统将更加智能化，能够实现更高级别 的自动化和智能化控制。
云计算
嵌入式系统PPT课件
节能策略65面向pc笔记本电脑服务器通信设备的刀片服务器根据嵌入式系统模型定制节能技术非常缺乏甚至在某些方面是空白66cpu功能管理策略67固化为通用电源管理ic68预测什么时候设备的未来使用状况或者使用率通用性强但是嵌入式系统定制性强效果不佳69测试出每条指令的能耗估计测试程序运行完的总能耗测试出每个函数的能耗然后利用这些函数作为标准去估计其他函数运行的能cpu电压和频率调节会给实时性能带来了严峻挑战重新锁定锁相环路和其它动态时钟机制需要时间造成了很长的等待时间有时是毫秒级别锁定期间cpu既不能执行计算操作又不能响应外部事件中断通过动态的调节cpu的内核频率与内核电压以及动态的关闭系统的某些设备和调整某些设备的状态71通过软件来动态的预测和控制某些部件的开关72低功耗压缩算法73基于ice进行函数执行代码统计个人观点供参考欢迎讨论
– 设计过程应该是逐步细化和逐步完善的过程
• 面向对象的方法 以类及交互模式为中心
27
系统软件结构的设计
• 结构化方法(SA/SD) • 面向对象的方法(OOA/OOD)
– UML建模
28
结构设计的验证
• 结构设计的正确性非常关键 – 详细设计和实现的基础，对开发周期、成本有很大影响
• 验证所关心的问题 – 结构设计是否满足功能、性能要求 – 能否实现
• 软硬件协同设计 • 功耗的优化设计 • 嵌入式操作系统 • 开发环境 • 成本和开发周期 • 代码优化 • 高效的输入和输出 • 测试环境
7
嵌入式系统软件技术面临的几大问题
• 嵌入式软件全生命周期开发工具链 • 硬件与软件的Co-Design: Verilog + C = ? • 驱动程序的设计和生成技术（嵌入式软件开发中
– EDA设计工具
– 设计过程应该是逐步细化和逐步完善的过程
• 面向对象的方法 以类及交互模式为中心
27
系统软件结构的设计
• 结构化方法(SA/SD) • 面向对象的方法(OOA/OOD)
– UML建模
28
结构设计的验证
• 结构设计的正确性非常关键 – 详细设计和实现的基础，对开发周期、成本有很大影响
• 验证所关心的问题 – 结构设计是否满足功能、性能要求 – 能否实现
• 软硬件协同设计 • 功耗的优化设计 • 嵌入式操作系统 • 开发环境 • 成本和开发周期 • 代码优化 • 高效的输入和输出 • 测试环境
7
嵌入式系统软件技术面临的几大问题
• 嵌入式软件全生命周期开发工具链 • 硬件与软件的Co-Design: Verilog + C = ? • 驱动程序的设计和生成技术（嵌入式软件开发中
– EDA设计工具
嵌入式系统ppt课件
iPhone®
Went on sale in June 2007
One Samsung ARM1176
application processor core
Memory capacity: 8 – 16 GB
Display: 3.5 inch widescreen multitouch
Operating system: MAC OS X
Embedded system: any device that includes a programmable computer but is not itself a general-purpose computer With OS (use microprocessors) Without OS (use microcontrollers)
3 output ports, 6 wire digital platform
100 x 64 pixel LCD graphical display
Sound channel with 8-bit resolution
Stores multiple programs
精选ppt
11
应用范例介绍二
嵌入式系统 概论
精选ppt
1
What is this?
பைடு நூலகம்
The Von Neumann Architecture
精选ppt
2
What is Embedded ?
精选ppt
3
什么是嵌入式系统?
计算机，假装自己不是计算机…… (Stephen A. Edwards)
精选ppt
4
为什么要嵌入?
為何计算机要嵌入？
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QueueFlush
QueueNData QueueSize
清空队列
取得队列中已存储数据的数目 取得队列中总共可以存储的数据数目
周立功单片机
• API函数
QueueRead 读队列中数据 QueueWriteFront
LIFO方式写数据
0
QueueCreate QueueFlush QueueNData QueueSize
周立功单片机
8.2 数据队列
• 简介
数据队列一般用于数据缓存，可以用来平衡速率 不同的两个部件，使快速部件无需等待慢速部件。
任务A 数据队列
任务B
任务A产生信 息快而短促
任务B处理信 息相对较慢
周立功单片机
8.2 数据队列
• 简介
数据队列一般是先入先出（FIFO）的，但本数据 队列可以配置为后入先出。本数据队列是可配置可裁 减的模块，并且不依赖于操作系统，可以在前后台系 统中使用。数据队列使用的空间由用户分配且由这个 空间的地址唯一识别一个数据队列。
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
因为开发平台基于操作系统，所以很可能多个任务 和/或同时访问同一个API函数。这就需要API函数必须 是可重入的。这里主要介绍如何使这些函数可重入， 和其它一些内容。 1.使用任务 2.禁止然后允许中断 3.使用信号量
4.使用数据队列
5.禁止然后允许任务调度 6.使用一个任务作为模块服务器 7.复合方法
通用性
平台从来不是给一个应用使用的。如果一个平台只能给一个应 用使用，作为平台来说，其设计是失败的（尽管其作为最终应用可 能是成功的）。这是平台的服务性决定的。
技术密度
周立功单片机
• 平台的概念
平台是一个意义很广泛的词，要准确的定义平台 不是件容易的事。在嵌入式系统中的开发平台具有如 下特点： 层次性 服务性 规范性 通用性 技术密度
7.复合方法
有一些驱动程序比较复杂（例如通讯协议），可以结合两种或 两种以上的方法实现。
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
编写软件模块由一个要注意的地方是：必须把与硬件相 关的部分和与硬件无关的部分分开。这可以通过把与硬件相 关的部分放在驱动程序中实现。这样，硬件变化时只需要重 新编写驱动程序即可。驱动程序也可以分层实现。也可以通 过配置实现，不过这有时不太容易实现。当然可以合并使用。
周立功单片机
8.1 如何建立嵌入式系统开发平台
• 平台的概念
平台是一个意义很广泛的词，要准确的定义平台 不是件容易的事。在嵌入式系统中的开发平台具有如 下特点： 层次性 服务性 规范性 通用性 技术密度
周立功单片机
• 平台的概念
平台是一个意义很广泛的词，要准确的定义平台 不是件容易的事。在嵌入式系统中的开发平台具有如 下特点： 层次性 层次性首先表现在平台本身具有层次，高层的平台是以低层平 平台是一个意义很广泛的词，要准确的定义平台 台为基础搭建起来的。还表现在每个层次的平台的内部还有层次性。 不是件容易的事。在嵌入式系统中的开发平台具有如 越高层次的平台越容易使用，对使用者的要求也就越低。 下特点： 服务性 层次性 平台是为应用服务的，没有应用的平台是无意义的，没有存在 服务性 的必要。对于元器件来说，线路板就是它的应用。而API是硬件平台 的应用，应用程序又是API的应用。 规范性 通用性 规范性 技术密度 通用性 技术密度
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
4.使用数据队列
有一些设备具有自己的中断，典型的是串口输出。可以利用消 息队列将用户任务需要的服务通过消息队列排队、缓冲起来，利用 中断功能依次服务。
任务A
任务B 数据队列 任务C
中断服务函数
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
5.禁止然后允许任务调度
当中断服务程序不可能访问这个资源时，可以使用本方法避免 实现函数重入。但是不推荐用户使用此方法。
周立功单片机
8.3 串口驱动
• 简介
在实际应用中，嵌入式系统往往不是作为一个独 立的控制单元而存在，它还要和其它控制单元进行通 信。这些控制单元可以是另一个嵌入式系统，也可以 是PC机。如果双方均遵循同样的通讯协议，就可以互 相通讯了。
周立功单片机
8.3 串口驱动
• API函数
串口驱动软件模块包括的API函数如下所示：
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
因为开发平台基于操作系统，所以很可能多个任务 和/或同时访问同一个API函数。这就需要API函数必须 是可重入的。这里主要介绍如何使这些函数可重入， 和其它一些内容。 1.使用任务
有一些设备需要CPU周期为其服务，典型的是扫描显示和扫描 键盘。可以给它们分配相应的任务，与用户任务一起调度。这样， 就可以使用任何任务间通信的方法实现。
中断服务函数 独 享 资 源 任务A
允许任务切换 禁止任务切换
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
6.使用ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ个任务作为模块服务器
当一个软件模块十分复杂，使用上述方法难以保证API函数可 重入性时，或软件模块需要在单任务环境和多任务环境都能够使用 时，可以依照单任务的方式编写，然后编写一个任务作为服务器， 由这个服务器直接操作这个软件模块，而其它的任务通过消息队列 等方式与之通讯，把需要的操作提交给服务器，而服务器通过消息 邮箱等方式返回操作结果。 任务A
平台特别是商业平台通常由相关领域的专家建立。这是因为往 往需要适应不同的应用的要求，所以其需要的技术含量是很高的。
周立功单片机
• 平台的例子
应用程序
应用程序
API
本章重点 介绍该层
应用程序 接口
OS
模块 A 板级 支持 包 驱动 程序
模块 B 驱动 程序
…
电路板
层次性 服务性 规范性 通用性 技术密度
任务B
... 数据队列
服务器 任务
软件包
任务N
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
6.使用一个任务作为模块服务器
当一个软件模块十分复杂，使用上述方法难以保证API函数可 重入性时，或软件模块需要在单任务环境和多任务环境都能够使用 时，可以依照单任务的方式编写，然后编写一个任务作为服务器， 由这个服务器直接操作这个软件模块，而其它的任务通过消息队列 等方式与之通讯，把需要的操作提交给服务器，而服务器通过消息 邮箱等方式返回操作结果。
键盘扫描 任务
通信
用户任务
通信
显示任务
操作系统内核
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
2.禁止然后允许中断
有一些设备需要的访问时间很短，如全局变量。它们可以通过 禁止中断——访问设备——允许中断的方式编写软件模块。
中断服务函数
允许中断 禁止中断 全局变量 任务A
周立功单片机
• 编写自己的软件模块
3.使用信号量
• 不适合使用平台开发的场合
虽然使用平台开发有很多优点，但其也不是万能 的。有一些场合并不适合使用平台开发，这些场合主 要有以下几种： 极大批量的产品
这种产品往往要求硬件成本和生产成本最低化。而使用平台开 发不可避免带来资源占用的增加，反映到硬件上就是成本的增加。 有时这种增加是不可接受的。这种情况不适合用平台开发。
第8章 嵌入式系统开发平台
周立功单片机
第8章 目录
1. 如何建立嵌入式系统开发平台 2.数据队列 3.串口驱动 4.MODEM接口模块 5.I2C总线模块 6.SPI总线模块 7.其它软件模块
周立功单片机
第8章 目录
1. 如何建立嵌入式系统开发平台 2.数据队列 3.串口驱动 4.MODEM接口模块 5.I2C总线模块 6.SPI总线模块 7.其它软件模块
周立功单片机
• 建立开发平台的方法
1.选择操作系统
操作系统（OS）是一个基础的软件平台。因此，建立软件开发平台 （自己的API）首先需要选择一个合适的操作系统。操作系统的选择与应 用相关的，但对于嵌入式系统一般需要选择嵌入式操作系统。
2.制定API规范及应用程序编写规范
有了操作系统，就可以制订API规范和程序编写规范了。这些规范一 部分已经被操作系统规定好了，另一部分需要自己制订。建议这些规范
• 使用平台开发的优势
应用程序接口这个嵌入式软件开发平台的提出和 应用是因为其能够解决当前及今后的嵌入式开发过程 中出现的一些矛盾。以下是使用嵌入式软件开发平台 （API）开发的优点： 缩短开发时间 降低对开发人员的要求 降低开发成本 增加稳定性和可靠性 降低软件对硬件变化的敏感性
周立功单片机
一些设备需要的访问时间比较长，使用方法2可能造成关中断时 间过长。此时可以使用信号量来编写软件模块。具体过程为申请信 号量——访问设备——发送信号量。
访问独享资 源之前申请 信号量
任务A
信号量申请成 功后，可以访 问独享资源 独 享 资 源
信号量
任务B
其它任务申请信 号量受阻，不能 访问独享资源
任务C
周立功单片机
8.2 数据队列
• API函数
数据队列软件模块包括的API函数如下所示：
API函数名 功能简介 建立数据队列 获取队列中的数据 FIFO（先进先出）方式发送数据 LIFO（后进先出）方式发送数据
QueueCreate QueueRead QueueWrite QueueWriteFront
TXD RXD TXD RXD
UART0Putch UART0Write
UART0Getch
UART0Putch UART0Write
UART0Getch
周立功单片机
第8章 目录
1. 如何建立嵌入式系统开发平台 2.数据队列 3.串口驱动 4.MODEM接口模块 5.I2C总线模块 6.SPI总线模块 7.其它软件模块