来源自《嵌入式系统组成结构简介》,稍作整理和摘取。 嵌入式系统的组成结构 嵌入式系统由:嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统(可选)以及应用软件系统等四个部分组成。 ? ? ? 嵌入式系统的硬件组成 最小硬件系统 ? ? ,A/D、D/A转换器 多媒体加速器:当高级图形功能需要时 总线 其他标准接口或外设 嵌入式处理器可分为: 嵌入式微控制器(MCU) 嵌入式DSP处理器(DSP) 嵌入式微处理器(MPU) 嵌入式片上系统 嵌入式外围接口电路和设备接口 嵌入式外围设备:在嵌入式系统硬件构成中,除核心控制部件(嵌入式微处理器、DSP微核心的微控制器、SoC)以外的各种存储器、输入/输出接口、作为人机接口的显示器/键盘、串行通信接口等 RAM:随机存取存储器 SRAM:静态随机存储器 DRAM:动态随机存储器 1)SRAM比DRAM快 2)SRAM比DRAM耗电多 3)DRAM存储密度比SRAM高得多 4)DRAM需要周期性刷新 RMOM
在嵌入式 ARM Linux 系统的构建中,根文件系统(Root File System,简称根文件系统)扮演着至关重要的角色。 ) libc.so, ld-linux-armhf.so.3 /dev 设备节点文件(由内核或udev生成) ttyS0, mmcblk0p1, gpiochip0 /proc 内核和进程信息的虚拟文件系统 七、优化根文件系统 在嵌入式系统中,资源有限,因此需要对根文件系统进行优化以提高性能和降低功耗。 《ARM 嵌入式 Linux 系统开发实战指南》:详细介绍了基于 ARM 架构的嵌入式 Linux 系统开发流程,其中对根文件系统的构建、配置以及优化等方面都有专门的章节进行讲解。 Linux 中国(Linux 中国◆开源社区):该网站上有许多关于嵌入式 Linux 系统开发的博客文章,其中不乏关于根文件系统的技术分享。
很多时候,我们会面临由于操作不当导致的系统无法使用,或者由于调试需要而重新烧写内核等问题,这些问题的解决有相当的步骤性,基本都是实践操作,没什么理论原理,因此录制一集简短的视频,以供备用。 不方便看视频的同学,可以看以下内容提要: 1,准备好正常可用的根文件系统,比如web_rootfs.img,放置在windows某一目录下,比如 D:\BSP 下 2,在windows启动软件tftpd32 ,选择正确的(即当前windows正在使用的)IP地址,并将下载目录设置为 D:\BSP 3,启动开发板,在uboot开始加载内核的倒数3秒钟内按下任意键进入uboot菜单。 4,擦除坏掉的根文件系统(以粤嵌GEC210开发板 或 2440/210双核实验箱为例): nand erase 0xe00000 0x20000000 一定要注意不要手抖,把地址写错了。 擦掉后系统会自动重启,同样3秒内按任意键再次进入uboot菜单。
) 数字信号处理器(DSP) 嵌入式片上系统(SoC) 嵌入式系统的组成部分是嵌入式系统硬件平台、嵌入式操作系统(RTOS)和嵌入式系统应用。 嵌入式系统硬件平台 嵌入式系统硬件平台是以嵌入式处理器为核心,由存储器、I/O单元电路、通信模块、外部设备等必要的辅助接口组成的。 嵌入式系统的详细结构 (1) 嵌入式处理器的分类 嵌入式处理器是嵌入式系统的硬件核心。 索爱X1、X2、M1i、X10、Satio、U8i等 iPhone:iPhone 3GS、iPhone 4 华为自主研发的麒麟处理器,同样采用Arm 的指令集架构(instruction set architecture 嵌入式片上系统(SoC) 片上系统(SoC)就是结合了许多功能模块,将整个嵌入式系统做在了一个芯片上的系统。
一、引言 嵌入式系统广泛应用于物联网(IoT)、工业控制、汽车电子、医疗设备、航空航天等关键行业。 全球围绕嵌入式操作系统和芯片平台形成了多个成熟生态系统,如美国的 VxWorks、QNX,日本的 µITRON,中国的 RT-Thread,以及全球支持的 Linux、FreeRTOS 等。 本文将从国际视角出发,全面对比主流嵌入式系统平台,涵盖操作系统类型、实时性、资源占用、行业应用、开发生态和发展趋势,帮助开发者在项目选型和架构设计时做出科学决策。 二、全球嵌入式系统平台类型分类 类型 代表系统/厂商 特点说明 裸机平台(无OS) STM32、AVR、PIC、MSP430 简单高效、功耗低、适用于简单控制任务 RTOS(实时系统) FreeRTOS 商业 开源 (MIT) 开源 (Apache 2.0) 开源 (Apache 2.0) 商业 标准/商业 实时性评级 高 高 高 极高 高 内核大小 <10 KB 约50 KB 起 Nano内核 < 3
嵌入式系统分类 1.按应用分 信息家电类 移动终端类 通信类(路由器交换机) 汽车电子类 工业控制类 2.按实时性分 硬实时 :规定时间内做出反应 ,航天等 软实时 :统计性实时反应即可 3.按嵌入式系统软件结构 循环轮询系统(无限循环,其中有各种条件)没有中断机制不容易实现大量io的服务 有限状态机() 前后台系统(后台:循环轮训系统,前台:中断处理) 单处理器多任务系统(由多个任务,多个中断处理过程,实时操作系统 ) 多处理器多任务系统
系统定义与需求分析阶段 方案设计阶段 详细设计阶段 软硬件集成测试阶段 系统功能性能测试及可靠性测试阶段 开发流程图 嵌入式软件开发环境 嵌入式开发环境组成 交叉开发环境 软件模拟环境 目标板与评估板 交叉开发环境 嵌入式系统应用软件的开发属于跨平台开发,因此需要一个交叉开发环境。 用来开发的通用计算机可以选用比较常见的PC机等,运行通用的Windows等操作系统。 我们可以在资源有限、满足系统的需求的情况下尽可能把可移植性和可重用性作为第二目标,致力于开发正确性、实时性能、代码量、可移植性和可重用性相对均衡的嵌入式应用软件。 提高应用软件的可移植性和可重用性的方法: 多用高级语言少用汇编语言 将不可移植部分局域化 提高代码的可重用性 参考文献: 孟祥莲.嵌入式系统原理及应用教程(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2017
Transistor-Transistor Logic)电平信号被利用的最多是因为通常数据表示采用二进制规定,+5V等价于逻辑“1”,0V等价于逻辑“0”,这被称做TTL(晶体管-晶体管逻辑电平)信号系统 位权是指,进位制中每一固定位置对应的单位值 “数制”只是一套符号系统来表示指称“量”的多少。我们用“1”这个符号来表示一个这一“量”的概念。 自然界的“量”是无穷的,我们不可能为每一个“量”都造一个符号,这样的系统没人记得住。所以必须用有限的符号按一定的规律进行排列组合来表示这无限的“量”。 为了在中断处理结束后能够使进程准确地返回到中断点,系统必须保存当前处理机程序状态字PSW和程序计数器PC等的值。 *(2)分析中断原因,转去执行相应的中断处理程序。 *(3)恢复被中断进程的现场,CPU继续执行原来被中断的进程 主要特性 中断类型码或者由指令给出.或者是预先规定的 不执行INTA*(中断应答)总线周期 除单步中断外,任何内部中断都无法禁止 除单步中断外
主要讲述以 Samsung 公司的 S3C2410 为代表的 ARM9 微处理器的开发流程,涵盖嵌入式系统的软、硬件开发,包括微处理器的接口电路设计、接口时序、电气特性等硬件内容,以及对应的软件实现方法和 可作为机电控制、信息家电、工业控制等方面嵌入式系统开发与应用参考书,也可作为高等院校有关嵌入式系统教学的本科生或研究生教材。 《深入理解计算机系统》:是一本经典的计算机系统基础书籍,对于理解计算机底层原理,包括硬件架构、操作系统、编译原理等方面有很大帮助,而这些知识对于嵌入式系统开发至关重要,能帮助开发者更好地理解嵌入式系统中硬件与软件的交互 Linux,而 Linux 是嵌入式系统开发中常用的操作系统。 助力秋招 | 嵌入式项目合集:该课程包含四大项目,由业内高手李老师亲自授课,带学习者全面系统地学习嵌入式开发,掌握嵌入式项目开发全流程。
在一个嵌入式系统里面,既要有输出也要有输入。那么到底什么是输入系统呢? 1.1 什么是输入系统? 先来了解什么是输入设备? 键盘上有很多按键,比如数字键 1、2、3,字母键 A、B、 C 里等。所以可以有这些事件: ? 对于触摸屏,它提供的是绝对位置信息,有 X 方向、Y 方向,还有压力值。 b 的二进制是 1011, bit0、1、3 为 1,表示该设备支持 0、1、3 这三类事件,即 EV_SYN、EV_KEY、EV_ABS。 再举一个例子,“B: ABS=2658000 3”如何理解? 它表示该设备支持 EV_ABS 这一类事件中的哪一些事件。 上图中的 type 为 3,对应 EV_ABS;code 为 0x35 对应 ABS_MT_POSITION_X;code 为 0x36 对应ABS_MT_POSITION_Y。
建立交叉开发环境 配置开发主机 移植bootloader linux内核移植 建立并烧写根文件系统到目标板 开发嵌入式应用程序 部署与配置系统 (1)建立交叉开发环境 (3)建立引导装载程序bootloader 从网络上下载一些公开源码的bootloader,依据自己详细芯片进行移植改动。 (4)移植嵌入式linux操作系统 我们做的是嵌入式应用。 那么这些应用须要跑在一定的操作系统上(嵌入式操作系统)。比較经常使用的有uclinux。arm-linux,ppc-linux等。最好的情况是,已经有针对所选择的cpu平台的嵌入式linux系统。 默认的启动脚本一般都不符合应用的须要,所以须要改动根文件系统的启动脚本。该启动脚本放在/etc 文件夹下。根文件系统在嵌入式系统中一般设为仅仅读,须要使用mkcramfs。 可是有些嵌入式系统直接不使用根文件系统。 (6)建立应用程序的Flash磁盘分区 嵌入式系统不使用磁盘作为外存,一般使用Flash。
然而,在嵌入式系统开发中,malloc 的使用却受到严格限制,甚至被许多开发者视为“禁区”。这种现象并非偶然,而是由嵌入式系统的独特特性和设计哲学决定的。 嵌入式系统的背景与特点 嵌入式系统是一种专为特定功能设计的计算机系统,通常运行在资源受限的硬件上,如微控制器(MCU)或低功耗处理器。 2.1 资源受限:内存紧张与碎片化风险 嵌入式系统的内存资源非常有限。 2.2 实时性要求:非确定性执行时间 许多嵌入式应用是实时系统,要求任务在固定时间内完成(如汽车ABS系统需在1ms内响应)。 3. 使用 malloc 的潜在问题:案例分析 案例 1:智能家居传感器 场景:一个温湿度传感器(RAM 8KB,Flash 64KB)使用 malloc 动态分配数据缓冲区。
有时程序对系统时间有要求,这时需要设置系统的时区以及时间了。 1. 新闻联播一般说北京时间,但是linux系统里面时区信息存储的是Shanghai,这里面没有北京地区。 3. 时间配置文件 /etc/localtime ,该文件表示系统当前使用的时间信息。 4. 修改系统时区时间 ①rm -f /etc/localtime ②ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime 注:我使用的嵌入式系统中没有 ③推测:可将ubuntu桌面系统中的 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai文件重命名为localtime 放置到嵌入式系统/etc目录下,未实际测试。 注:嵌入式系统中不支持该指令tzselect ④reboot 后生效 ? 5. 修改后效果 多了8个小时。 ? 6.
文章目录 嵌入式系统的历史与发展 嵌入式系统的分类 嵌入式系统的特点 什么是嵌入式系统? 2.现代计算机技术的两大分支 通用计算机系统 嵌入式计算机系统 嵌入式系统的分类 根据不同的标准,嵌入式系统有不同的分类方法。 ,但由于嵌入式系统是一个嵌入式计算机系统,因此,只有将嵌入式处理器构成一个计算机系统,并作为嵌入式应 用时,这样的计算机系统才可称作嵌入式系统。 (3)按软件实时性需求分类 非实时系统(如PDA) 软实时系统(如消费类产品) 硬实时系统(如工业实时控制系统) 实时系统是一个能够在指定时间内完成系统功能并对外部或内部事件做出响应的系统; 实时逻辑的正确性不仅依赖于计算结果的正确性还取决于输出结果的时间 (3)按嵌入式系统的复杂程度分类 小型嵌入式系统 中型嵌入式系统 复杂嵌入式系统 嵌入式系统的特点 嵌入式系统特别强调“量身定做”的原则,开发人员往往需要针对某一种特殊用途开发出一个截然不同的嵌入式系统来
hostapd ssid=rokid channel=6 ieee80211n=1 ieee80211ac=1 hw_mode=g hw_mode=a ignore_broadcast_ssid=0 wpa=3 ifconfig wlan0 192.168.2.1 # 启动 dns 和 dhcp 服务, 其中注意 IP 参数要与 IP 地址相对应 dnsmasq -iwlan0 --dhcp-option=3,192.168.2.1
嵌入式系统中的 SemVer 版本控制方案 在嵌入式系统开发中,采用 语义化版本控制(SemVer, Semantic Versioning) 能帮助团队清晰地管理 固件(Firmware)、驱动(Driver 适用于 PCB v1.0 1.2.3.002 # 适用于 PCB v1.1 用于 Bootloader 和固件的匹配 Bootloader: 1.0.0 Firmware: 1.2.3.001 3. $(git rev-list --count HEAD) echo "1.2.3+$BUILD_NUM" 示例: Firmware Version: 1.2.3+4578 3.3 在固件中嵌入版本号 嵌入式系统可在代码中定义版本号 PROJECT_NAME "MyEmbeddedApp" #define VERSION_MAJOR 1 #define VERSION_MINOR 2 #define VERSION_PATCH 3 (Beta) 1.2.0-beta.3 第三个 Beta 版本 硬件版本兼容 2.0.0.002 第二版 PCB 自动构建版本 1.2.3+4578 CI/CD 自动生成 6.
hostapd ssid=rokid channel=6 ieee80211n=1 ieee80211ac=1 hw_mode=g hw_mode=a ignore_broadcast_ssid=0 wpa=3 ifconfig wlan0 192.168.2.1 # 启动 dns 和 dhcp 服务, 其中注意 IP 参数要与 IP 地址相对应 dnsmasq -iwlan0 --dhcp-option=3,192.168.2.1
总述 Littlevgl相比较于安卓、QT,占用资源少、使用简单,所以在linux系统下使用Littlevgl优势也比较明显。