毕业论文--嵌入式计算机系统的设计

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1、 毕业论文（设计）毕业论文（设计） 中 文 题目中 文 题目 嵌 入 式计算机系统的设计嵌 入 式计算机系统的设计 学 生 姓名学 生 姓名 专 业专 业 层 次 年级层 次 年级 学 号学 号 指 导 教师指 导 教师 职 称职 称 学 习 中心学 习 中心 成 绩成 绩 年年 月月 日日 摘摘 要要 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软、硬件可裁剪， 适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算 机系统。它具有以下特点： 1、与应用密切相关 嵌入式系统作为机器或设备的组成部分，与具体的应 用密切相关。 2、实时性 嵌入式系统必须在实时方式下工作，若在规定

2、的时间内某一请 求得不到处理或者处理没有结束，可能会带来严重的后果。 3、复杂的算法 对不同的应用，嵌入式系统有不同的算法。 4、制造成本 在某些情况下，制造成本决定了含有嵌入式系统的设备或产 品能否在市场上被成功地销售。 5、功耗 许多嵌入式系统采用电池供电，因此对功耗有严格的要求。 6、开发和调试 必须有相应的开发环境、开发工具和调试工具，才能进行 开发和调试。 7、可靠性 嵌入式系统应该能够可靠地运行，比如能在规定的温度、湿度 环境下连续运行、有一定的抗干扰能力。 8、体积 嵌入式系统一般都要求体积尽可能地小。 随着计算机技术、信息技术和数据技术的发展，嵌入式系统的将向着更加 小、更快速

3、、功耗更低以及互联网的方向发展。 关 键 词：关 键 词：可靠性 实 时 性 抗 干 扰 1 1 第一章 绪论 1.1 嵌入式系统 1.1.1 嵌入式系统简介 随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。当今，嵌 入式系统已成为一个时髦的名词，就像当初的计算机热潮，似乎比当初的计算机热潮涉及的 领域更广泛，应用技术人员更多，相关国民经济产值也更庞大。报纸、杂志、网络都把嵌入 式系统当作讨论的热门话题。 1.1.2 实时多任务操作系统 RTOS(Real Time multi-tasking Operation System),即实时多任务操作系统是嵌入式应 用软件的基础

4、和开发平台。目前在中国大多数嵌入式软件开发还是基于处理器直接编写，没 有采用商品化的 RTOS，不能将系统软件和应用软件分开处理。RTOS 是一段嵌入在目标代码中 的软件，用户的其它应用程序都建立在 RTOS 之上。不但如此，RTOS 还是一个可靠性和可信 性很高的实时内核，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。 TOS 是针对不同处理器优化设计的高效率实时多任务内核，优秀商品化的 RTOS 可以面对 几十个系列的嵌入式处理器 MPU、MCU、DSP、SOC 等提供类同的 API 接

5、口，这是 RTOS 基于设 1.1.3 嵌入式操作系统的发展状况 国外嵌入式操作系统已经从简单走向成熟，主要有 VMware、QNX、Palmas、Windows CE、 嵌入式 Linux 等。国内的嵌入式操作系统研究开发有 2 种类型，一类是基于国外操作系统 2 次开发完成的，如海信的基于 Windows CE 的机顶盒系统；另一类是中国自主开发的嵌入式操 作系统，如凯思集团公司自主研制开发的嵌入式操作系统 Hope OS(“女娲计划”)等。 1.1.4 嵌入式系统软件的特点 嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应 用软件的要求也和通用计算机有所不同。

6、 1.软件要求固态化存储。 为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般 都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。 2 2 2.软件代码高质量、高可靠性。 尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上 存储器容量不断增加，但在大多数应用中，存储空间仍然是宝贵的，还存在实时性的要求。 为此要求程序编写和编译工具的质量要高，以减少程序二进制代码长度、提高执行速度。 3.系统软件(OS)的高实时性是基本要求。 在多任务嵌入式系统中，对重要性各不相同 的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键，单纯通过提高处理器速度 是无法完成和没有效率的，这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此系统软件 的高实时性是基本要求。 4.多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础。 1.2 嵌入式开发概述 1.2.1 嵌入式系统开发需要开发工具和环境 通用计算机具有完善的人机接口界面，在上面增加一