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1、第一部分 嵌入式系统开发流程概述,TX-2440A 嵌入式视频教程,出品：天祥电子 网址：,第一讲 嵌入式基础知识,嵌入式系统的定义,嵌入式系统的定义： 以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁减，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗的严格要求的专用计算机系统,嵌入式系统的定义,广义的嵌入式系统 凡是带有微处理器的专用系统都可以 称为嵌入式系统。如单片机系统和带OS的ARM系统。 各类单片机系统，在完成较为单一的专业功能时具有简洁高效的特点。但是由于他们没有操作系统，所以管理硬件和软件的能力有限，在实现复杂的多任务功能时往往困难重重，甚至无法实现。,嵌入式系统的定义,狭义的嵌入式
2、系统 是指那些使用嵌入式微处理器构成的独立系统，具有操作系统,完成特定功能，用于特定场合,嵌入式系统的定义,嵌入式系统的应用远远超过了各种通用计算机 一台通用计算机的外部设备中就包含了5-10个嵌入式微处理器： 键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数字相机、USB集线器等均是由嵌入式处理器控制的 在制造工业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域,嵌入式系统的应用,嵌入式系统的组成,总体上嵌入式系统可以划分成硬件和软件两部分 硬件一般由高性能的微处理器和外围的接口电路组成 软件一般由实
3、时操作系统和其上运行的应用软件构成,嵌入式系统的特点,与PC机在硬件开发平台上对比,嵌入式系统的特点,与PC机在软件开发平台上对比,嵌入式系统的特点,系统内核小 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，所以内核较之传统的操作系统要小得多 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 系统精简 嵌入式系统一般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，同时也利于系统安全 实时性操作系统 这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固化存储，以提高速度，软件代码要求高质量和高可靠性、实时性 专用的开发工具和开发环境,
4、嵌入式系统的组成,嵌入式系统的组成,硬件部分： 嵌入式微处理器 外围硬件设备 软件部分： 嵌入式操作系统 特定的应用程序,嵌入式处理器,嵌入式处理器是嵌入式系统的核心部件，与通用处理器的最大差异在于其大多工作在为特定用户群设计的系统中。 嵌入式处理器通常把通用计算机中许多由板块完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统趋于小型化，并具有高效率、高可靠性等特征。 目前，市面上有1000多种嵌入式处理器芯片，包括ARM系列、MIPS系列、PowerPC系列等等。,嵌入式处理器,外围硬件设备,外围设备是指在一个嵌入式系统当中，嵌入式处理器以外的完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其它部件，根据
5、外围设备的功能可分为以下3类： 存储器：SRAM、DRAM、NAND FLASH、 NOR FLASH等 接口：并口、RS232串口、SPI串行接口、USB通用串行总线、以太网接口等 人机接口：LCD、触摸屏、键盘等,嵌入式操作系统,用户的其它应用程序都建立在OS之上 OS将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来，留给用户一个标准的API，并根据各个任务的优先级，合理地在不同任务之间分配CPU时间 主要功能： 处理器管理 存储器管理 设备管理 文件管理 用户接口管理,嵌入式操作系统,嵌入式操作系统,1. 嵌入式Linux Linux本身所具备的源码开放、内核可裁减等种种特性使其成为一
6、种重要的嵌入式操作系统 随着嵌入式Linux技术的成熟，定制更加方便，同时支持更多的平台 2. WinCE WinCE的缺点是体积庞大，价格昂贵，不完全开放源码。因此随着嵌入式操作系统领域日益激烈的竞争，微软不得不应付来自Linux等免费系统的冲击,嵌入式操作系统,3. VxWorks VxWorks是美国WindRiver公司专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软件。VxWorks拥有良好的持续发展能力、高性能的内核以及友好的用户开发环境，在实时嵌入式操作系统领域占据一席之地，但其昂贵的价格让不少厂商望而却步 4. C/OS C/OS是一个典型的实时操作系统。它是研究和学习实时操作系统的重
7、要选择。 特点：源码公开、代码结构清晰、可移植性好、可裁减、可固化、内核属于抢占式，最多可以管理60个任务。,嵌入式软件组成,应用层：特定的应用程序 文件系统/图形用户应用程序接口 OS层： 实时操作系统 驱动层：设备驱动程序、HAL、BSP,嵌入式开发分类,硬件开发： 电路设计 驱动开发 系统开发： Linux开发 WINCE开发 软件开发： 应用程序 图形界面,第一部分 嵌入式系统开发流程概述,TX-2440A 嵌入式视频教程,出品：天祥电子 网址：,第二讲 如何学习嵌入式,第二讲 如何学习嵌入式,嵌入式系统开发流程 视频内容介绍 学习嵌入式的方法,嵌入式系统开发流程,裸机开发： 对于功能
8、简单仅包括应用程序的嵌入式系统一般不使用操作系统，仅有应用程序和设备驱动程序 带操作系统的开发： 当设计较复杂的程序时，可能就需要一个操作系统（OS）来管理控制内存、多任务、周边资源等，现代高性能嵌入式系统应用越来越广泛，操作系统使用成为必然发展趋势,嵌入式系统开发流程,带操作系统的开发： 硬件开发 启动加载程序 操作系统内核 根文件系统 设备驱动 应用程序,嵌入式系统开发流程,通常基于linux系统的嵌入式开发步骤如下： 开发目标硬件系统： 如选择微处理器、Flash及其它外设等 建立交叉开发环境： 安装交叉编译工具链、安装开发调试工具 开发Bootloader：移植uboot，vivi 移
9、植linux内核：如linux2.6.31内核 开发根文件系统：CRAMFS，YAFFS 开发相关硬件的驱动程序：led,adc等驱动 开发上层的应用程序：如QT GUI开发,必备的基础,计算机操作能力 操作系统原理 单片机基础 C语言基础 独立解决问题的能力,第二部分 开发板功能演示,TX-2440A 嵌入式视频教程,出品：天祥电子 网址：,第三讲 TX2440A开发板外围硬件介绍,第三讲 TX2440A开发板外围硬件介绍,核心板资源介绍 底板资源介绍 外围模块介绍,第二部分 开发板功能演示,TX-2440A 嵌入式视频教程,出品：天祥电子 网址：,第四讲 TX2440A开发板功能演示,整板
10、测试 终端下硬件测试 应用程序演示 QT图形界面演示,第四讲 TX2440A开发板功能演示,第三部分 嵌入式平台搭建,TX-2440A 嵌入式视频教程,出品：天祥电子 网址：,第五讲 Linux操作系统的安装,Linux简介,作者:Linus Torvalds (芬兰) 1991年9月,发布Linux0.01版本. 官方网址:http:/www.linux.org 吉详物:,Linux简介,Linus Torvalds Linux的创始人,Richard Stallman自由软件运动的精神领袖、GNU计划以及自由软件基金会的创立者,Linux简介,Linux的具有如下特点: 符合POSIX标准
11、 多用户、多任务 丰富的网络功能 良好的可移植性 支持数十种文件系统格式 开源、免费,Linux发行版,Linux发行版 Red Hat Linux Fedora CentOS SuSE Debian Ubuntu 红旗Linux,Linux内核,用户界面是操作系统的外在表象,内核才是操作系统的内在核心,系统的其它部分必须依靠内核提供的服务. 通常内核由中断服务程序, 进程调度程序,内存管理程序和网络、进程间通信等系统服务程序共同组成.,Linux内核,内核独立于普通应用程序,它一般处于系统态,拥有受保护的内存空间和访问硬件的所有权限. 应用程序在用户空间执行,它们只能看到允许它们使用的部分系
12、统资源,并且不能使用某些特定的系统功能,不能直接访问硬件.,Linux内核,Linux内核分类: 稳定的和处于开发中的. Linux通过一个简单的命名机制来区分稳定的和处于开发中的内核: 主版本号.从版本号.修订版本号, 如2.6.10 若从版本号是偶数,此内核就是稳定版本,若从版本号是奇数,此内核就是开发版本.,Linux桌面环境,KDE是运行于UNIX及Linux、FreeBSD等类Unix操作系统上面的自由图形工作环境,整个系统都是用QT程序库开发完成 GNOME即GNU网络对象模型环境 (The GNU Network Object Model Environment)，GNU计划的一
13、个重要组成部分。GNOME是GNU计划的默认桌面。GNOME采用GTK图形库开发完成,Linux发展历程,Linux在桌面领域的应用,Vmare简介,VMWare是一个“虚拟机”软件.它使用户可以在一台机器上同时运行多个操作系统. 多个操作系统在主系统的平台上,可像Windows应用程序那样切换.而且每个操作系统都可以进行虚拟的分区、配置而不影响真实硬盘的数据.,Linux安装,安装VMware6.5 安装RedHat9.0操作系统 安装VMware Tools,配置smb,nfs服务器,Samba是在Linux和UNIX系统上实现SMB协议的一个免费软件，由服务器及客户端程序构成。 SMB协
14、议通常是被windows系统用来实现磁盘和打印机共享,配置smb,nfs服务器,NFS是Net File System的简写,即网络文件系统.网络文件系统是FreeBSD支持的文件系统中的一种 NFS允许一个系统在网络上与它人共享目录和文件。通过使用NFS，用户和程序可以象访问本地文件一样访问远端系统上的文件。,第三部分 嵌入式平台搭建,TX-2440A 嵌入式视频教程,出品：天祥电子 网址：,第六讲 Linux操作系统全面分析,Linux操作系统全面分析,1.Linux常用命令 2.Vi编辑器 3.gcc编译器 4.make,makefile 5.Shell编程 6.Linux系统编程入门,
15、Linux常用命令,Linux命令格式: # command -options parameter1 parameter2 . 如：ls -l /home 参考：Linux指令详解,Vi 简介,Vi是最早的一种交互式可视化文本编辑器，功能强大，它可以用来编写代码（如C、HTML、java等）、记录简短信息、或者作为格式化文本系统（如groff和troff)的输入。,Vi 简介,Linux提供了vi的多个版本，或者说多个克隆，最流行的有：elvis、nvi、vile、vim，每个克隆都具有比最初的vi更多的特性。 Red Hat Linux提供的/bin/vi，是vim的最小版本，加载起来很快。
16、此外还提供了/usr/bin/vim，是vim的完全功能版。,Vi 的基本操作,参考： Linux指令详解 Vim中文手册 使用vi自带教程 #vimtutor,gcc 简介,gcc是符合ISO标准的C编译器，它在需要的时候调用其它组件（预处理器、汇编器、连接器）。 gcc GCC 很多人把GCC看成只是一个C编译器，其实GCC是GNU Compiler Collection的简称，目前GCC可以支持C，C+，ADA，JAVA，Fortran，PASCAL等多种高级语言，GCC主要包括以下一些工具： cpp(预处理器)， gcc(C编译器)，g+(C+编译器)等编译器.,gcc 简介,gcc识别的主要文件扩展名如下： .c C语言代码 .C, .cc C+语言代码 .i 预处理后的C语言代码 .ii 预处理后的C
