嵌入式生产实习报告范本

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1、. . . . 工业大学商贸学院06级电子信心工程专业嵌入式生产实习报告 时间：2009-6-12009-6-12地点：华中科技大学工程实训中心带队老师：应忠 黎曦 海涛 艳指导老师：赜教授 王仲东教授 希后勤保障老师：中启学 院 ： 湖 北 工 业 大 学 商 贸 学 院专业 名称 ： 电 子 信 息 工 程 班 级 ： 06电信本科二班学 号 ： 0615120219姓 名 ： 吴 凌 云 序言 实习意义此次的嵌入式生产实习无疑对我来说意义重大，很庆幸自己当初选择了电子信息工程专业，可以让我对嵌入式系统进行学习和研究，此次实习不仅检验了我们对理论知识的掌握程度，让我自身的修养和研究能力都有

2、了很大的提高。当然，在嵌入式系统的大门前，我只能算是刚刚看到这个大门的台阶，但这段小小的距离就让我受益良多。我希望自己能在这条道路上走得更远！ 学习ARM的意义首先说说ARM的发展，可以用一片大好来形容，翻开各个公司的，招聘里面嵌入式占据了大半工程师职位。广义的嵌入式无非几种：传统的什么51、AVR、PIC称做嵌入式微控制器；ARM是嵌入式微处理器。只要学习一种处理器的就有许多ARM核的处理器供你使用，有许多公司提供基于该核的芯片，象世界著名的INTEL，TI，MOTOROLA等公司都提供各种ARM芯片。在嵌入式领域，8位处理器已经不再胜任一些复杂的应用，比如GUI，TCP/IP，FILESY

3、STEM等，而ARM芯片凭借强大的处理能力和极低的功耗，非常适合这些场合。所以现在越来越多的公司在产品选型的时候考虑到使用ARM处理器，从这个角度来说，对于在校大学生来说，如果掌握了ARM开发技术，对于寻找一份好的工作十分有利。其次，嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等。特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机（DC）、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV

4、)、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。所以掌握ARM开发技术，对社会贡献也有很大帮助。具体实习容一、嵌入式概述1、嵌入式系统一般指非 PC 系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，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。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于 PC 中 BIOS 的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、

5、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成。 嵌入式系统的组成2、嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。（1）嵌入式微处理器 (Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微处理器在工作温度、电磁兼容性以及可靠性方面的要求较通用的标准微处理器高。由嵌入式微处理器及其存储器、总线、外设等安装在一块电路主板上构成一个通常所说的单板机系统。（2）嵌入式微控制器 (Microcontroller Unit, MCU)嵌入式微控制器又称单片机，它将整个计算机系统集成到一块芯片中。（3）嵌入式 DSP 处理器 (Embedded Digital Signal Processor, ED

6、SP)由于 DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于实时地进行数字信号处理。（4）嵌入式片上系统 (System On Chip, SOC)SOC最大的特点是成功实现了软硬件无缝结合，直接在处理器片嵌入操作系统的代码模块。3、嵌入式操作系统嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等 Browser 。a. 非实时操作系统b. 实时操作系统根据操作系统的工作特性，实时是指物理进程的真实时间。实时操作系统具有实时性，能从硬件方面支持实时控制系统工作的操作系统。其中实时性是第一要求，

7、需要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，重要特点是要满足对时间的限制和要求。实时系统是指能在确定的时间执行其功能并对外部的异步事件做出响应的计算机系统。实时系统对逻辑和时序的要求非常严。实时多任务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。概念：（1）系统响应时间（System response time）：系统发出处理要求到系统给出应答信号的时间。 （2）任务换道时间（Context-switching time）：任务之间切换而使用的时间。 （3）中断延迟（Interrupt latency）：计算机接收到中断信号到操作系统作出响应，并

8、完成换道转入中断服务程序的时间。 工作状态：实时系统中的任务有四种状态：运行（Executing），就绪（Ready），挂起（Suspended），冬眠（Dormant）。 运行：获得CPU控制权。 就绪：进入任务等待队列，通过调度转为运行状态。 挂起：任务发生阻塞，移出任务等待队列，等待系统实时事件的发生而唤醒，从而转为就绪或运行。 冬眠：任务完成或错误等原因被清除的任务，也可以认为是系统中不存在的任务。 任何时刻系统中只能有一个任务在运行状态，各任务按级别通过时间片分别获得对CPU的访问权。 嵌入式系统(ES)的嵌入深度ED=F(计算机大小;芯片工艺;系统复杂程度不同;使用环境条件;以及其

9、它原因)。4、嵌入式系统的特点：（1）系统核小。由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以核较之传统的操作系统要小得多。（2）专用性强。嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植，即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全两个概念。 （3）系统精简。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。

10、（4）高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。而且软件要求固态存储，以提高速度；软件代码要求高质量和高可靠性。 （5）嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行；但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（RealTime Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。 （6）嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必

11、须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。5、嵌入式系统的分类：由于嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成，所以其分类也可以从硬件和软件进行划分。 从硬件方面来讲，各式各样的嵌入式处理器是嵌入式系统硬件中的最核心的部分，而目前世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行体系结构包括MCU，MPU等30多个系列。嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点： （1）对实时多任务有很强的

12、支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使部的代码和实时核心的执行时间减少到最低限度。（2）具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。（3）可扩展的处理器结构，以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。（4）嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至W级。从软件方面划分，主要可以依据操作系统的类型。目前嵌入式系统的软件主要有两大类：实时系统和分时系统。其中实时系统又

13、分为两类：硬实时系统和软实时系统。 实时嵌入系统是为执行特定功能而设计的，可以严格的按时序执行功能。其最大的特征就是程序的执行具有确定性。在实时系统中，如果系统在指定的时间未能实现某个确定的任务，会导致系统的全面失败，则系统被称为硬实时系统。而在软实时系统中，虽然响应时间同样重要，但是超时却不会导致致命错误。一个硬实时系统往往在硬件上需要添加专门用于时间和优先级管理的控制芯片，而软实时系统则主要在软件方面通过编程实现时限的管理。比如Windows CE就是一个多任务分时系统，而Ucos-II则是典型的实时操作系统。 6、嵌入式系统的应用领域：（1）工业控制： 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获

14、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，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

15、随时随地找到你的位置。 （3）信息家电： 这将成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