第一篇：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中UML的應(yīng)用論文（大全）
摘要：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用到社會生產(chǎn)中。嵌入式計算機系統(tǒng)與普通的個人計算機系統(tǒng)存在很大區(qū)別，它具有節(jié)約成本、可靠性高等優(yōu)勢，主要被用于工廠生產(chǎn)設(shè)備、大型器件等的控制與監(jiān)視。而隨著人類社會對生產(chǎn)的要求越來越高，因此，需要開發(fā)一個更加高效的嵌入式系統(tǒng)?；诖?，通過運用UML語言，對嵌入式系統(tǒng)進行設(shè)計，以尋求更高效的，符合社會生產(chǎn)需求的計算機嵌入式系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：計算機技術(shù)；嵌入式系統(tǒng)；UML語言
UML語言又被稱為標(biāo)準(zhǔn)建模語言，主要是被用來進行軟件開發(fā)與支持模型化的計算機圖形化的語言。在軟件開發(fā)過程中，可以通過標(biāo)準(zhǔn)建模語言提供的可視化與模型化支撐進行軟件規(guī)格、配置及構(gòu)造的最優(yōu)化。與此同時，它還是一種易于表達、功能強大、定義良好的建模語言，基于這些優(yōu)勢，將UML語言應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計中，能實現(xiàn)目前用戶對該系統(tǒng)的功能、體積、功耗及可靠性的要求。
1嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用背景的產(chǎn)生
嵌入式系統(tǒng)是基于計算機技術(shù)，融合了電子技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)，并對應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嶋H需求產(chǎn)生的一種具有功能強大、可塑性強及應(yīng)用廣泛的知識集成系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)自身的優(yōu)勢，因此，被廣泛應(yīng)用于技術(shù)、資金密集的工業(yè)生產(chǎn)中。目前，市場中的電子產(chǎn)品、汽車、數(shù)碼等都應(yīng)用了嵌入式系統(tǒng)進行生產(chǎn)。嵌入式系統(tǒng)最早形成時還形不成“系統(tǒng)”概念，因為最初的嵌入式系統(tǒng)主要是依靠單片機運行的，只能執(zhí)行單線程的工作程序[1]。隨著計算機技術(shù)及商業(yè)社會的發(fā)展需求，嵌入系統(tǒng)初步形成，可以運用計算機嵌入式系統(tǒng)進行應(yīng)用軟件的編輯，執(zhí)行任務(wù)管理和內(nèi)存管理等功能。發(fā)展到至今，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)可以實現(xiàn)實時的多任務(wù)操作，成為目前應(yīng)用軟件開發(fā)的主流，發(fā)展與應(yīng)用前景廣闊。
2UML語言及其框圖的應(yīng)用模式分析
UML語言是一種應(yīng)用于計算機系統(tǒng)編程的可視化建模語言，在具體應(yīng)用操作中可以實現(xiàn)滿足用戶對系統(tǒng)需求的刻畫、分析、設(shè)計集成以及實現(xiàn)和測試，實現(xiàn)系統(tǒng)功能的構(gòu)建更加合理[2]。UML建模語言可以將建立的模型數(shù)據(jù)信息運用標(biāo)準(zhǔn)的圖形元素直觀地展示在用戶、測試人員、管理人員以及開發(fā)人員或是其他項目相關(guān)人員面前，使他們可以對系統(tǒng)的功能、結(jié)構(gòu)設(shè)計進行更好的交流，實現(xiàn)對系統(tǒng)的良好構(gòu)建。目前，市場上最為常用的建模語言主要有Booch、OMT及UML三種語言，相較于其他兩種建模語言來講，UML語言更加簡化，操作簡單、適用范圍廣泛，因此，被許多企業(yè)采用。UML語言不僅可以對靜態(tài)的結(jié)構(gòu)進行建模，還可以對具有動態(tài)行為的系統(tǒng)進行建模，因此，適用于系統(tǒng)的全部開發(fā)階段。UML語言是一種可視化的建模語言，因此，該語言中的所有語素都是由一個個的框圖組成的。系統(tǒng)設(shè)計人員應(yīng)用在UML語言時，就是通過對框圖的描述來實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的設(shè)計。UML語言的框圖有很多種，現(xiàn)針對幾種主要框圖進行分析。BusinessUseCase框圖與UseCase：這兩種框圖所對應(yīng)的語素不同，BUC框圖所代表的語素主要是對整個系統(tǒng)的機構(gòu)功能進行描述；而UC框圖則主要是根據(jù)用戶對系統(tǒng)的需求，進行系統(tǒng)功能描述。因此，經(jīng)常被用來與客戶之間進行交流，提取有效建構(gòu)信息。Class框圖：此種框圖是一種靜態(tài)圖，代表語素主要被用來對系統(tǒng)中的類進行描述。通過對該框圖的觀察，可以清楚地了解系統(tǒng)中類的內(nèi)容、功能以及結(jié)構(gòu)關(guān)系。StateChart框圖：該框圖主要被用來對建模對象的狀態(tài)及各個建模對象之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系進行描述，主要用來提供建模系統(tǒng)的動態(tài)功能[3]。此種框圖在實際應(yīng)用中被廣泛運用到系統(tǒng)的實際建立中，可以生成系統(tǒng)構(gòu)建所需的全部代碼。Collaboration框圖與Sequence框圖：這兩種框圖都是對系統(tǒng)對象之間的相互關(guān)系進行描述的框圖。但Sequence框圖在進行描述時主要以時間順序進行，而Collaboration框圖則是針對系統(tǒng)角色與顯示對象之間的交互進行著重描述。通過Collaboration框圖，可以讓系統(tǒng)建筑師與質(zhì)量保證工程師及時了解分析對象的分布情況，若出現(xiàn)不合理狀況，系統(tǒng)建筑師便可及時進行調(diào)整或重新分配。UML語言中包含的這些框圖，在進行系統(tǒng)設(shè)計、建模以及分析的過程中，會提供多種不同的圖片表達形式，因此，可以用在系統(tǒng)開發(fā)的不同階段。將UML語言中的這些框圖應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，通過它們之間的有機結(jié)合可以構(gòu)建出一個功能完整、一致的高效系統(tǒng)。
3UML語言在嵌入式系統(tǒng)中的有效應(yīng)用
3.1以車載GPS終端為例
嵌入式系統(tǒng)在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，在本文中，我們以車載GPS終端為例進行UML語言在嵌入式統(tǒng)中的有效應(yīng)用研究[4]。機動車的車載GPS終端是用來進行實時定位的裝置，被廣泛應(yīng)用在出租車或運輸車這類需要進行調(diào)度、定位的車隊中。該終端的功能實現(xiàn)主要通過車載GPS終端與衛(wèi)星進行實時的信號傳輸，實現(xiàn)對機動車位置的掌握，進而進行準(zhǔn)確定位。準(zhǔn)確定位后，再通過無線通訊網(wǎng)絡(luò)將機動車位置反饋給遠程的中心系統(tǒng)。此時，中心指揮系統(tǒng)就可以清楚掌握終端反饋的位置信息，實現(xiàn)對機動車的遠程控制與跟蹤。在機動車遇到特殊情況時，中心系統(tǒng)可以通過終端對車輛進行控制，實現(xiàn)車隊的正常運行。與此同時，若是車輛遇到險情，車載終端還可以起到電話功能，進行遠程報警。
3.2進行嵌入式設(shè)計時對UML語言的需求分析
運用UML語言對嵌入式車載GPS終端系統(tǒng)需求進行分析時，可以通過UseCase框圖進行系統(tǒng)功能分析。UseCase框圖在進行系統(tǒng)功能表達時，在圖中顯示的車載GPS終端系統(tǒng)功能需求將其分為兩部分來展示，即角色與案例。所謂的角色就是指與系統(tǒng)之間進行交互的人和物，而其中的案例則是用來表示系統(tǒng)所提供的功能塊。通過UseCase框圖對系統(tǒng)進行觀察，可以幫助人們將系統(tǒng)實現(xiàn)與系統(tǒng)目標(biāo)進行分離，因此，可以使系統(tǒng)開發(fā)人員詳細了解系統(tǒng)的重要組成部分。最后，設(shè)計出的系統(tǒng)功能能實現(xiàn)用戶的需求，而不會使設(shè)計人員在系統(tǒng)細節(jié)實現(xiàn)上過多地浪費時間[5]。通過觀察UseCase框圖發(fā)現(xiàn)，車載GPS終端中的角色定位主要有兩類，即車載終端的用戶與監(jiān)控中心的用戶。車載終端的用戶可以通過終端進行報警。而監(jiān)控中心系統(tǒng)的用戶則可以通過系統(tǒng)查詢車輛位置信息及發(fā)送調(diào)度信息。
3.3通過UML語言對產(chǎn)品進行規(guī)格說明
對系統(tǒng)的規(guī)格說明要求要比需求分析的顯示更為詳細，因此，運用UML語言進行嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計，可以使系統(tǒng)規(guī)格說明更加清晰與直觀。在對車載終端系統(tǒng)中的規(guī)格進行說明時，首先、可以通過Class框圖進行描述。該框圖可以對系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行描述，對接收到的GPS衛(wèi)星信號進行描述。其次，Class框圖在進行規(guī)格說明時，還要將系統(tǒng)進行功能模塊劃分，并且找出所有系統(tǒng)，對主要對象進行識別。之后再通過UML語言中的Collaboration框圖對各對象之間的關(guān)系進行描述。最后，在進行規(guī)格說明的業(yè)務(wù)描述時，也就是對規(guī)范的操作系統(tǒng)完成主要功能流程的顯示，此時，可以運用UML語言中的Activity框圖進行展示。
4結(jié)語
通過對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需求以及UML語言的功能進行分析，發(fā)現(xiàn)利用UML語言進行嵌入式系統(tǒng)設(shè)計可以滿足提高該系統(tǒng)的開發(fā)速度與產(chǎn)品質(zhì)量要求。與此同時，還可以增加系統(tǒng)設(shè)計的可重復(fù)使用性，實現(xiàn)了對系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化及利用，滿足了用戶對系統(tǒng)的各項需求，具有廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻
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第二篇：UML網(wǎng)上售樓系統(tǒng)設(shè)計論文
[摘要] 本文設(shè)計和實現(xiàn)了一個B/S架構(gòu)的網(wǎng)上售樓系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用UML建模，Web服務(wù)器軟件是IIS5.5，開發(fā)工具是ASp，后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是SQL Server 2000，網(wǎng)頁設(shè)計軟件是Macromedia Dreamweaver。
[關(guān)鍵詞] 網(wǎng)上售樓 UML ASp
網(wǎng)上售樓系統(tǒng)是一個B2C的電子商務(wù)流程，售樓本身業(yè)務(wù)繁多，涉及金額數(shù)量大，根據(jù)售樓的實際特點，網(wǎng)上售樓系統(tǒng)在售樓業(yè)務(wù)完成以后，可以為用戶提供支付信息，將會員所要支付的款項收錄在支付信息中，為后續(xù)服務(wù)提供依據(jù)。
一、系統(tǒng)分析與設(shè)計
1.系統(tǒng)用例分析與設(shè)計。用例是獲取系統(tǒng)功能需求的一種技術(shù)，是從參與者的角度來描述系統(tǒng)行為。一個用例就是參與者與系統(tǒng)的一次交互，它表達了系統(tǒng)的功能和所提供的服務(wù)。因此，在識別出參與者的基礎(chǔ)上，可確定在網(wǎng)上售樓系統(tǒng)中，有訪客、會員、管理員三個參與者，訪客可以瀏覽樓盤信息、注冊成為會員。會員可以登錄系統(tǒng)、管理個人信息、訂購房屋、退訂房屋、查詢訂單、查詢退單、查詢支付信息、在留言板上留言。管理員可以管理管理員專欄、管理樓盤房屋信息、管理公告信息、管理會員信息、處理訂單、處理退單、管理支付信息、管理留言板。
在分析階段我們分析了訪客用例、會員用例和管理員用例，而在設(shè)計階段，所描述的會員和管理員的用例圖是編寫程序代碼、實現(xiàn)系統(tǒng)功能的依據(jù)。下面僅以角色權(quán)限最大的管理員為例說明(如圖1)。
圖1 管理員用例圖
說明：管理員登錄系統(tǒng)后臺，主要實現(xiàn)幾個大的功能模塊，包括管理會員信息、管理管理員信息、管理留言板、管理公告、管理訂、退、支付單等。在每個大模塊中，又包含具體的基本功能，主要是增、刪、改、查的操作。
2.系統(tǒng)類圖分析設(shè)計與數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計。類圖描述系統(tǒng)所包含的類、類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及類之間的關(guān)系，表示的是系統(tǒng)中各個對象及其間各種靜態(tài)關(guān)系。這種靜態(tài)關(guān)系主要有兩種：關(guān)聯(lián)和子類型。
類圖分為分析階段的類圖和設(shè)計階段的類圖，本系統(tǒng)需要九個類：“會員”、“管理員”、“訂單”、“退單”、“留言”、“公告”、“支付清單”、“樓盤信息”、“房屋信息”(如圖2)。
說明：在對象模型向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化中需將業(yè)務(wù)邏輯類進行轉(zhuǎn)化,即將每個業(yè)務(wù)邏輯類映射為一個數(shù)據(jù)實體,在數(shù)據(jù)庫中用一個或多個數(shù)據(jù)表表示；類屬性映射為數(shù)據(jù)表的字段。本系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)庫表有:“會員表”、“管理員表”、“訂單表”、“退單表”、“留言表”、“公告表”、“支付清單表”、“樓盤信息表”、“房屋信息表”。3.系統(tǒng)順序圖分析與設(shè)計。順序圖顯示了對象之間的動態(tài)合作關(guān)系，強調(diào)對象之間消息發(fā)送的時間順序，同時顯示對象之間的交互，順序圖分為分析階段的順序圖和設(shè)計階段的順序圖。
設(shè)計階段的順序圖是對分析階段在內(nèi)容上的補充和完善，在系統(tǒng)分析和設(shè)計中描述了管理員基本信息管理順序圖、留言順序圖、訪客注冊成為會員順序圖、管理員處理退單順序圖、會員提交訂單順序圖。無法一一描述，僅以訪客注冊會員為例。訪客注冊會員順序圖描述為：兩個參與者，即訪客和管理員。訪客進入售樓系統(tǒng)后可以注冊成為會員。訪客要先填寫并提交注冊信息，當(dāng)還有必填內(nèi)容沒有填時，則會出現(xiàn)注冊失敗，系統(tǒng)會自動提示所要填的信息，此時，訪客修改補充并提交，系統(tǒng)將顯示注冊成功。之后，管理員將審核會員信息，如果符合標(biāo)準(zhǔn)，則改變會員狀態(tài)，由“未審核”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙褜徍恕?，只有在已審核狀態(tài)下的會員才能登錄系統(tǒng)(如圖3)。
二、系統(tǒng)實現(xiàn)
1.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。本系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，B /S模式把處理功能全部移植到了服務(wù)器端,用戶的請求通過瀏覽器發(fā)出,無論是使用和數(shù)據(jù)庫維護上都比傳統(tǒng)模式更加經(jīng)濟方便.而且使維護任務(wù)層次化:管理員負責(zé)服務(wù)器硬件日常管理和維護,系統(tǒng)維護人員負責(zé)后臺數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新維護。
2.系統(tǒng)開發(fā)工具。本系統(tǒng)采用采用ASp開發(fā)WEB應(yīng)用程序。ASp(Active server pages動態(tài)服務(wù)器主頁的簡稱)內(nèi)含于Internet Information Server(IIS)中,是一套微軟開發(fā)的服務(wù)器端腳本環(huán)境。通過ASp ,可以結(jié)合HTML網(wǎng)頁、ASp 指令和ActiveX 元件,建立動態(tài)、交互且高效的WEB 服務(wù)器應(yīng)用程序，所有的程序都將在服務(wù)器端執(zhí)行，包括所有嵌在普通HTML中的腳本程序。當(dāng)程序執(zhí)行完畢后,服務(wù)器僅將執(zhí)行的結(jié)果返回給客戶瀏覽器,這樣也就減輕了客戶端瀏覽器的負擔(dān),大大提高了交互的速度。后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是SQL Server 2000，網(wǎng)頁設(shè)計軟件是Macromedia Dreamweaver。
3.主要界面的實現(xiàn)。本系統(tǒng)分為前臺和后臺兩個部分。前臺主要的界面有：前臺首頁、樓盤信息頁、房屋信息明細頁、公告首頁、公告內(nèi)容頁、注冊頁、留言頁、會員修改個人信息頁、提交訂單頁、查看訂單頁、提交退單頁、查看退單頁、支付信息明細頁等；后臺主要的界面有：審核會員頁、發(fā)布公告頁、公告保存頁、管理留言板頁、查看會員信息頁、刪除會員信息頁、修改會員信息頁、查看訂單并受理頁、訂單生成支付信息頁、訂單生成支付信息明細頁、管理員查看支付信息明細頁等(如圖4)。
三、總結(jié)
本文結(jié)合使用了UML 和ASp, 設(shè)計并實現(xiàn)了網(wǎng)上售樓系統(tǒng)。采用UML 建模語言進行分析,具有靈活、高效的特點,為進行可視化系統(tǒng)的開發(fā)提供了極大的方便。
參考文獻:
[1]鄺孔武王曉敏:信息系統(tǒng)分析與設(shè)計[M].清華大學(xué)出版社.2006
[2]陳剛李建義:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].中國水利水電出版社.2003
第三篇：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計論文解讀
嵌入式系統(tǒng)設(shè)計論文
專
業(yè)：
電子信息工程（信號處理）
班
級：
姓
名：
指導(dǎo)教師：
評
分：
年
月 日
【摘要】
當(dāng)今信息時代，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用無處不在，而ARM嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用市場份額約占75%。從嵌入式系統(tǒng)的基本概念入手，分別從ARM的定義、ARM微處理器、ARM開發(fā)工具及調(diào)試方法來介紹ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識。接著，討論了ARM嵌入式系統(tǒng)的實時性要求，介紹了目前市場上的實時多任務(wù)操作系統(tǒng)（RTOS）。最后，概括了ARM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，并預(yù)測ARM技術(shù)發(fā)展的前景。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；ARM；微處理器；RTOS
目錄
1.引言......................................................................1 2.嵌入式系統(tǒng)................................................................1 2.1 2.2
...................................................1...................................................1 3.ARM嵌入式系統(tǒng)............................................................2 3.1 什么是ARM.........................................................2 3.2 ARM3.3 ARM3.4 ARM3.5 ARM
.............................................2.................................................3
.............................................3
...................................4 4.ARM嵌入式系統(tǒng)的實時性要求................................................5 4.1 嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS
....................................5 4.2 RTOS...............................................................6 5.嵌入式系統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展.................................................6 5.1 ARM
.................................................6 5.2 嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展.................................................7 6......................................................................7 參考文獻.....................................................................8
1.引言
隨著計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用無處不在。
ARM是目前公認的業(yè)界領(lǐng)先的32位嵌入式RISC（精簡指令計算機）微處理器。ARM技術(shù)日益成熟和不斷發(fā)展，正在逐步滲入到我們生活的各個方面。
本文從實際出發(fā)，首先介紹嵌入式系統(tǒng)的基本概念，隨之重點闡述了由ARM微處理器構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)（簡稱ARM嵌入式系統(tǒng)）的基礎(chǔ)知識，最后分析了ARM技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過程及發(fā)展趨勢。.嵌入式系統(tǒng)
2.1
嵌入式系統(tǒng)的英文叫做Embedded System，是一種包括硬件和軟件的完整的計算機系統(tǒng)，但又跟通用計算機系統(tǒng)不同。嵌入式系統(tǒng)的定義是：“嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可剪裁，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)?！鼻度胧较到y(tǒng)所用的計算機是嵌入到被控對象中的專用微處理器，但是功能比通用計算機專門化，具有通用計算機所不能具備的針對某個方面特別設(shè)計的、合適的運算速度、高可靠性和較低比較成本的專用計算機系統(tǒng)。
2.2
嵌入式系統(tǒng)作為一類特殊的計算機系統(tǒng)，自底向上包含有3個部分，如圖1所示。
（1）硬件環(huán)境：是整個嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運行的硬件平臺，硬件平臺包括嵌入式處理器和外圍設(shè)備。嵌入式處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心，是控制、輔助系統(tǒng)運行的硬件單元。
（2）嵌入式操作系統(tǒng)：完成嵌入式應(yīng)用的任務(wù)調(diào)度和控制等核心功能。具有內(nèi)核較精簡、可配置、與高層應(yīng)用緊密關(guān)聯(lián)等特點。嵌入式操作系統(tǒng)具有相對 不變性。
（3）嵌入式應(yīng)用程序：運行于操作系統(tǒng)之上，利用操作系統(tǒng)提供的機制完成特定功能的嵌入式應(yīng)用。不同的系統(tǒng)需要設(shè)計不同的嵌入式應(yīng)用程序。.ARM嵌入式系統(tǒng)
3.1 什么是ARM
ARM是Advanced RISC Machines的縮寫，是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，該企業(yè)設(shè)計了大量廉價、高性能、低功耗的RISC
ARM技術(shù)有很好的性能和功效，其合作伙伴包括世界許多頂級的半導(dǎo)體公司。目前，共有30家半導(dǎo)體公司與ARM簽訂了硬件技術(shù)使用許可協(xié)議，其中包括Intel、IBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、PHILIPS和國家半導(dǎo)體這樣的大公司?？梢哉f，ARM不僅僅代表一個公司，代表了一類微處理器，代表了一種技術(shù)，還代表了一種新型的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。
3.2 ARM處理器核系列及應(yīng)用
ARM公司開發(fā)了一系列ARM處理器核。目前最新的系列已經(jīng)是ARM11了。ARM6及更早的系列已經(jīng)罕見了，ARM7以后的核也不是都獲得廣泛應(yīng)用。目前應(yīng)用最多的是ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10系列、SecurCore系列、Intel的StrongARM、XScale
ARM7系列：包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、帶有高速緩存處理器宏單元的ARM720T和擴充了Iazelle 的ARM7EJ-S。該系列廣泛應(yīng)用于多媒體和嵌入式設(shè)備，包括Internet設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以及移動電話、PDA等無線設(shè)備。
ARM9系列：包括ARM9TDMI、ARM920T和帶有高速緩存處理器宏單元的ARM940T。該系列主要應(yīng)用于引擎管理、儀器儀表、安全系統(tǒng)、機頂盒、高端打印機、PDA、網(wǎng)絡(luò)電腦以及帶有MP3音頻和MPEG4視頻多媒體格式的智能電話
ARM9E系列：為綜合處理器，包括ARM926EJ-S、帶有高速緩存處理宏單元的ARM966E-S/ARM946E-S。該系列強化了數(shù)字信號處理功能，可應(yīng)用于需要DSP與微控制器結(jié)合使用的情況，將Thumb技術(shù)和DSP都擴展到ARM指令集中，并 具有EmbeddedICE-RT
ARM10系列：包括ARM1020E和ARM1020E微處理器核。其核心在于使用向量浮點（VFP）單元VFP10提供高性能的浮點解決方案，從而極大地提高了處理器的整型和浮點運算性能，為用戶界面的2D和3D圖形引擎應(yīng)用夯實基礎(chǔ)，SecurCore系列：包括SC100、SC110、SC200和SC210處理器核。該系列主要針對新興的安全市場，以一種全新的安全處理器設(shè)計為智能卡和其他安全IC開發(fā)提供獨特的32位系統(tǒng)設(shè)計，并具有特定的反偽造方法，從而有助于防止對
StrongARM系列：StrongARM處理器將Intel處理器技術(shù)和ARM體系結(jié)構(gòu)融
Xscale系列：提供全性能、高性價比和低功耗的解決方案，支持16位Thumb指令和DSP指令。
3.3 ARM微處理器的特點
采用RISC體系架構(gòu)的ARM微處理器一般有如下特點:（1）體積小、低功耗、低成本、高性能；
（2）支持Thumb(16位)/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；
（3）大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；（4）大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；（5）尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高；（6）指令長度固定。
3.4 ARM微處理器的指令結(jié)構(gòu)
ARM微處理器在較新的體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令為32位的長度，Thumb指令為16位長度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集，但與等價的ARM代碼相比較，可節(jié)省30％-40％以上的存儲空間，同時具備32位代碼的所有優(yōu)點。
3.5 ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具及調(diào)試方法
ARM處理器產(chǎn)品作為一種高性能、低功耗的處理器產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。
ARM開發(fā)工具也因此得到發(fā)展，除ARM公司自己推出ARM集成開發(fā)工具外，還有一些公司也研發(fā)ARM開發(fā)工具。目前市場上有ARM SDT、ARM ADS、MULTI 2000、Hitools for ARM、Embest IDE for ARM五種集成開發(fā)環(huán)境。這些產(chǎn)品在國內(nèi)有相對較暢通的銷售渠道，用戶容易購買。前三種由國外廠商出品，歷史比較悠久，在全球范圍內(nèi)應(yīng)用較為廣泛，后兩種由國內(nèi)廠商推出，具有很高的性價比。
ARM應(yīng)用軟件的開發(fā)工具根據(jù)功能的不同，分別有編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟件、調(diào)試軟件、嵌入式實時操作系統(tǒng)、函數(shù)庫、評估板、JTAG仿真器、在線仿真器等。
用戶選用ARM處理器開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時，選擇合適的開發(fā)工具可以加快開發(fā)進度，節(jié)省開發(fā)成本。因此一套含有編輯軟件、編譯軟件、匯編軟件、鏈接軟件、調(diào)試軟件、工程管理及函數(shù)庫的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）一般來說是必不可少的，至于嵌入式實時操作系統(tǒng)、評估板等其他開發(fā)工具則可以根據(jù)應(yīng)用軟件規(guī)模和開發(fā)計劃選用。目前常見的調(diào)試方法有以下幾種。
（1）指令集模擬器。
部分集成開發(fā)環(huán)境提供了指令集模擬器，可方便用戶在PC機上完成一部分簡單的調(diào)試工作，但是由于指令集模擬器與真實的硬件環(huán)境相差很大，因此即使用戶使用指令集模擬器調(diào)試通過的程序也有可能無法在真實的硬件環(huán)境下運行，（2）駐留監(jiān)控軟件。
駐留監(jiān)控軟件（Resident Monitors）是一段運行在目標(biāo)板上的程序，集成開發(fā)環(huán)境中的調(diào)試軟件通過以太網(wǎng)口、并行端口、串行端口等通訊端口與駐留監(jiān)控軟件進行交互，由調(diào)試軟件發(fā)布命令通知駐留監(jiān)控軟件控制程序的執(zhí)行、讀寫存儲器、讀寫寄存器、設(shè)置斷點等。
駐留監(jiān)控軟件是一種比較低廉有效的調(diào)試方式，不需要任何其他的硬件調(diào)試和仿真設(shè)備。ARM公司的Angel就是該類軟件，大部分嵌入式實時操作系統(tǒng)也是采用該類軟件進行調(diào)試，不同的是在嵌入式實時操作系統(tǒng)中，駐留監(jiān)控軟件是作為操作系統(tǒng)的一個任務(wù)存在的。
駐留監(jiān)控軟件的不便之處在于它對硬件設(shè)備的要求比較高，一般在硬件穩(wěn)定之后才能進行應(yīng)用軟件的開發(fā)，同時它占用目標(biāo)板上的一部分資源，而且不能對 程序的全速運行進行完全仿真，所以對一些要求嚴格的情況不是很適合。
（3）JTAG仿真器。
JTAG仿真器也稱為JTAG調(diào)試器，是通過ARM芯片的JTAG邊界掃描口進行調(diào)試的設(shè)備。JTAG仿真器比較便宜，連接比較方便，通過現(xiàn)有的JTAG邊界掃描口與 ARM CPU 核通信，屬于完全非插入式(即不使用片上資源)調(diào)試，它無需目標(biāo)存儲器，不占用目標(biāo)系統(tǒng)的任何端口，而這些是駐留監(jiān)控軟件所必需的。另外，由于JTAG調(diào)試的目標(biāo)程序是在目標(biāo)板上執(zhí)行，仿真更接近于目標(biāo)硬件，因此，許多接口問題，如高頻操作限制、AC和DC參數(shù)不匹配，電線長度的限制等被最小化了。使用集成開發(fā)環(huán)境配合JTAG仿真器進行開發(fā)是目前采用最多的一種調(diào)試方式。目前國際市場上較流行的兩種JTAG仿真器：EPI公司的JEENI和ARM公司的Multi-ICE。
（4）在線仿真器。
在線仿真器使用仿真頭完全取代目標(biāo)板上的CPU，可以完全仿真ARM芯片的行為，提供更加深入的調(diào)試功能。但這類仿真器為了能夠全速仿真時鐘速度高于100MHz的處理器，通常必須采用極其復(fù)雜的設(shè)計和工藝，因而其價格比較昂貴。在線仿真器通常用在ARM的硬件開發(fā)中，在軟件的開發(fā)中較少使用，其價格高昂也是在線仿真器難以普及的因素。
另外國際市場上較流行的有兩種JTAG仿真器：EPI公司的JEENI和ARM公司的Multi-ICE。
4.ARM嵌入式系統(tǒng)的實時性要求
4.1 嵌入式系統(tǒng)軟件需要RTOS開發(fā)平臺
通用計算機具有完善的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序接口(API)，是計算機基本組成不可分離的一部分，應(yīng)用程序的開發(fā)以及完成后的軟件都在OS平臺上面運行，但一般不是實時的。嵌入式系統(tǒng)則不同，應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行；但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。
4.2 RTOS
RTOS是英文Real Time multi-tasking Operation System的縮寫，即實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。它是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺。目前在中國大多數(shù)嵌入式軟件開發(fā)還是基于處理器直接編寫，沒有采用商品化的RTOS，不能將系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件分開處理。RTOS最關(guān)鍵的部分是實時多任務(wù)內(nèi)核，它的基本功能包括任務(wù)管理、定時器管理、存儲器管理、資源管理、事件管理、系統(tǒng)管理、消息管理、隊列管理、旗語管理等，這些管理功能是通過內(nèi)核服務(wù)函數(shù)形式交給用戶調(diào)用的，也就是RTOS的API。RTOS的引入，對嵌入式軟件的標(biāo)準(zhǔn)化和加速知識創(chuàng)新是一個里程碑。
5.嵌入式系統(tǒng)的信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
5.1 ARM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域
現(xiàn)在，嵌入式技術(shù)無處不在，ARM幾乎成為嵌入式技術(shù)的代名詞。作為一種16/32位高性能、低成本、低功耗的嵌入式RISC微處理器，ARM微處理器目前已經(jīng)成為應(yīng)用廣泛的嵌入式微處理器。ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域。
(1)工業(yè)控制領(lǐng)域：作為32位的RISC架構(gòu)，基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分市場份額，同時也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴展，ARM控制器的低功耗、高性價比，向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)。
(2)無線通訊領(lǐng)域：目前已有超過85％的無線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)，ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固
(3)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。此外，ARM在語音及視頻處理上進行了優(yōu)化，并獲得廣泛支持，也對DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。
(4)消費類電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲機中得到廣泛應(yīng)用。
(5)成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機和打印機中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。除此以外，ARM微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域，并會在將來取得更加廣泛的應(yīng)用。
5.2 嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
市場需求為嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展注入巨大推動力。嵌入式系統(tǒng)的市場是巨大的，市場需求是嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的巨大推動力。據(jù)報告，10%～20%的計算機芯片是為臺式或便攜式電腦設(shè)計的，80%～90%的計算機芯片是為嵌入式設(shè)備設(shè)計的，這意味著每年有10億至20億個CPU是為嵌入式設(shè)備設(shè)計制造的。2003年，全球嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的產(chǎn)值已達2000億美元，估計全世界嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品潛在的市場將超過10 000億美元。世界范圍內(nèi)嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元。
6.隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計水平的提高，ARM技術(shù)將會不斷的變化和進步，ARM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域會再次擴大，ARM技術(shù)帶來的工業(yè)產(chǎn)值將會劇增，ARM技術(shù)產(chǎn)品的市場前景更加美好?？傊?，ARM技術(shù)的不斷創(chuàng)新會給人類社會生活帶來奇跡和享受。
參考文獻
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1、行萬里路，讀萬卷書。
2、書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。
3、讀書破萬卷，下筆如有神。
4、我所學(xué)到的任何有價值的知識都是由自學(xué)中得來的。——達爾文
5、少壯不努力，老大徒悲傷。
6、黑發(fā)不知勤學(xué)早，白首方悔讀書遲?！佌媲?/p>
7、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來。
8、讀書要三到：心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器，人不學(xué)、不知義。
10、一日無書，百事荒廢?！悏?/p>
11、書是人類進步的階梯。
12、一日不讀口生，一日不寫手生。
13、我撲在書上，就像饑餓的人撲在面包上。——高爾基
14、書到用時方恨少、事非經(jīng)過不知難?！懹?/p>
15、讀一本好書，就如同和一個高尚的人在交談——歌德
16、讀一切好書，就是和許多高尚的人談話。——笛卡兒
17、學(xué)習(xí)永遠不晚?！郀柣?/p>
18、少而好學(xué)，如日出之陽；壯而好學(xué)，如日中之光；志而好學(xué)，如炳燭之光。——劉向
19、學(xué)而不思則惘，思而不學(xué)則殆。——孔子
20、讀書給人以快樂、給人以光彩、給人以才干?！喔?/p>
第四篇：淺談基于嵌入式系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用論文
論文關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) Proteus ARM 應(yīng)用
論文摘要：本文指出在嵌入式系統(tǒng)課程的各教學(xué)環(huán)節(jié)引入Proteus、ARM（重點介紹Proteus軟件）軟件，通過動態(tài)仿真模型的設(shè)計，能用到畢業(yè)設(shè)計以及創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中。
1、嵌入式系統(tǒng)的概述
（1）從技術(shù)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，基礎(chǔ)是計算機，能夠適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、及功耗嚴格要求的專用計算機。
（2）從系統(tǒng)的角度定義：嵌入式系統(tǒng)是能夠完成復(fù)雜功能的軟件和硬件的組合，并使其緊密粘合在一起的計算機系統(tǒng)。“嵌入式”反映出的這些系統(tǒng)是更大系統(tǒng)中的一個完整部分，稱為嵌入式系統(tǒng)。
2、Proteus、ARM軟件介紹
Proteus是由英國Labcenter公司開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)仿真及開發(fā)平臺，該軟件具有以下特點：
（1）能進行智能原理布圖；進行單片機軟件調(diào)試和單片機與外圍電路的協(xié)同仿真；滿足單片機軟件仿真系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。
（2）支持常見的單片機類型和飛利浦公司ARM7（LPC系列）處理器及常見的外圍器件如8255，ADC0809。
（3）可以與Keil Version3，ADS1兩個集成開發(fā)環(huán)境結(jié)合，把用匯編和C語言編寫的程序編譯后，進行軟、硬件結(jié)合的系統(tǒng)仿真。
3、Proteus軟件的應(yīng)用
3.1 Proteus軟件在教學(xué)中的應(yīng)用
在教學(xué)的過程中，老師可以將Proteus和Keil 建立的虛擬實驗平臺搬到課堂上，能夠?qū)嵺`教學(xué)和理論教學(xué)融為一體，從而讓教學(xué)的效果得到提高。下面筆者引進一個實際的課堂教學(xué)實例。在講到外部中斷處理過程這一章節(jié)時，我們可以將Proteus和Keil進行聯(lián)調(diào)，然后通過仿真處理的步驟，可將單片機處理中斷的軟件執(zhí)行過程以及單片機內(nèi)部資源變化的情況以一種直觀地感受呈現(xiàn)給學(xué)生，從而能夠達到單純的理論教學(xué)難以達到的效果。
在運行Protues軟件的狀態(tài)下，按住Proteus中的電路閉合鍵，P3.2引腳會有一個下跳沿，PC= 0x0003H，指向AJMP INT0的轉(zhuǎn)移命令，堆棧的指針SP= 0.9H，數(shù)據(jù)存儲器的0.8H和0.9H單元存放著0.1H和0.5H，即該處存放著下一條指令的地址。因此，學(xué)生能夠迅速的知道，當(dāng)外部有中斷地請求時，程序的自動存儲功能可以保存斷點的地址，同時程序?qū)D(zhuǎn)到中斷服務(wù)程序的入口地址，因為中斷請求是由外部中斷0產(chǎn)生的，因此程序就會轉(zhuǎn)到外部中斷0的入口地址0003H。通過外部中斷執(zhí)行的例子我們可以看出，在課堂教學(xué)上使用Protues和Keil 聯(lián)調(diào)建立的實驗平臺，我們可以將許多抽象概念直觀的介紹給學(xué)生，使學(xué)生不僅能觀察到軟件執(zhí)行時單片機內(nèi)部的I/ O口和存儲器的變化，還可以觀察到軟件程序和外圍電路之間的互動過程。
3.2 Proteus軟件的應(yīng)用
目前所擁有的單片機實驗教學(xué)包括兩個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，即課內(nèi)的實驗以及課程的設(shè)計。所有的實驗操作步驟基本上都是在實驗箱上完成的。由于受硬件實驗箱結(jié)構(gòu)以及資源的限制，學(xué)生在做實驗的時候不能將所學(xué)的知識和軟件充分的融會貫通。所以當(dāng)我們的學(xué)生進行自主設(shè)計的時候，很多的學(xué)生幾乎無法完成綜合性的實驗。假設(shè)采用了Proteus軟件的仿真實驗，就可以彌補硬件實驗?zāi)芰Φ牟蛔??；赑roteus軟件的實驗可以分為以下3個階段。
（1）驗證階段。此階段的主要任務(wù)是讓學(xué)生熟悉Proteus與Keil軟件的運行環(huán)境，使學(xué)生對單片機虛擬系統(tǒng)的仿真有自身的認識。實驗指導(dǎo)方面的教材只需要列出實驗的任務(wù)和要求、Proteus軟件的實驗原理圖、操作的步驟、流程以及和程序相關(guān)的源代碼等。學(xué)生就可可自行根據(jù)實驗步驟或?qū)嶒灢僮鞯玫戒浵襁M行操作、調(diào)試，以及觀察程序的運行結(jié)果。
（2）程序設(shè)計階段。這個階段主要是培養(yǎng)學(xué)生用Proteus繪制系統(tǒng)原理圖，以及使用Keil軟件進行源程序設(shè)計的能力，學(xué)生可以根據(jù)實驗的原理圖用Proteus繪制硬件電路圖，按照實驗的要求完成程序的設(shè)計，在Keil的環(huán)境下編寫出源代碼，調(diào)試成功后，加載程序到Proteus硬件圖仿真。
（3）綜合學(xué)習(xí)階段。此階段的主要目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的主觀能動性、以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生自主的根據(jù)實驗的任務(wù)和要求設(shè)計出硬件額電路（包括CPU型號、元器件及參數(shù)的設(shè)置等）并繪制出Proteus的硬件原理圖；根據(jù)硬件的功能模塊對軟件進行設(shè)計。完成對軟硬件設(shè)計之后，需對兩者進行聯(lián)調(diào)，充分利用Proteus與Keil軟件間的聯(lián)合仿真的功能，及時的發(fā)現(xiàn)并改正硬件電路以及程序源代碼的錯誤。系統(tǒng)仿真成功后，再進行實物的制作。在對課程的設(shè)計環(huán)節(jié)中，需要學(xué)生在Proteus環(huán)境下繪制出硬件的電路圖，在Keil軟件中編寫出設(shè)計程序的源代碼，并且在設(shè)計硬件電路時后盡可能的考慮到實驗箱的有限資源，便于在Keil中編寫的程序能夠更好的被移植到實驗箱上。學(xué)生可以針對不同的應(yīng)用類型，選擇最適合的單片機，而不是僅僅局限于課堂上常講解到的單片機。學(xué)生也可在聯(lián)合仿真成功之后，再去進行電路的焊接、軟件系統(tǒng)的調(diào)試以及程序的固化等，可以避免因設(shè)計方案的不正確所造成的不必要的浪費。
4、結(jié)語
Proteus和ARM的嵌入式軟件在教學(xué)中的運用，能充分的利用機房的現(xiàn)有設(shè)備，減少了實驗設(shè)備的硬件維護又與實際的工程系統(tǒng)接近，拉近學(xué)習(xí)和就業(yè)之間的距離。實踐證明，這種嵌入式的教學(xué)方法不但能降低成本，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯，而且還具有較高的推廣價值。
參考文獻
[1]萬軍，馬正華.嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用課程實踐教學(xué)的研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009（15）：7779.[2]李芳，李家慶.基于Proteus+Keil的單片機實驗仿真平臺[J].中國教育技術(shù)裝備，2009（4）：78.[3]陳燕，李娜娜.Proteus和Keil在單片機教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科技信息，2009（20）：194195.[4]王瑋，曹會寧.Proteus仿真軟件在單片機一體化教學(xué)中的應(yīng)用[J].機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2009，22（5）
第五篇：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用
第一章：
嵌入式系統(tǒng)定義：以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能，可靠性，成本，體積，功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。（一切非PC計算機系統(tǒng)）嵌入式系統(tǒng)特點：“專用”計算機系統(tǒng)，運行環(huán)境差異很大，比通用PC系統(tǒng)資源少，功耗低，體積小，集成度高，成本低，具有完整的系統(tǒng)測試和可靠性評估體系，具有較長的生命周期，需要專用開發(fā)工具和方法進行設(shè)計，包含專用調(diào)試電路，多學(xué)科知識集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用范圍：汽車，工業(yè)控制，通信設(shè)備，消費電子，商業(yè)終端，航空航天，軍事需求。
嵌入式系統(tǒng)的基本開發(fā)流程：系統(tǒng)定義與需求分析階段，方案設(shè)計階段，詳細設(shè)計階段，軟、硬件集成測試階段，系統(tǒng)功能性測試及可靠性測試階段。
系統(tǒng)定義與需求分析階段：對系統(tǒng)需求進行分析，制定系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)。方案設(shè)計階段：確定系統(tǒng)初步設(shè)計方案并形成設(shè)計描述文檔。詳細設(shè)計階段：完善初步方案，對方案實施詳細設(shè)計。
軟硬件集成測試階段：對系統(tǒng)軟硬件進行綜合測試，驗證系統(tǒng)設(shè)計功能。
系統(tǒng)功能性能測試及可靠性測試測試：對系統(tǒng)功能，性能，可靠性進行綜合測評。
對于使用操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)來說,嵌入式系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)一般包含4個層面：板級支持包層，實時操作系統(tǒng)(RTOS)層，應(yīng)用程序接口(API)層，應(yīng)用程序?qū)?。有些資料將應(yīng)用程序接口API歸屬于OS層，按3層劃分的應(yīng)用程序控制系統(tǒng)的運作和行為；操作系統(tǒng)與硬件無關(guān)，不同的嵌入式操作系統(tǒng)其組成結(jié)構(gòu)也不盡相同 嵌入式操作系統(tǒng)種類繁多,大體分為兩種：商用型和免費型
商用型：VxWorks，Windows CE，pSoS，Palm OS，OS-9，LynxOS，QNX和LYNX 免費型：Linux和uC/OS—II uC/OS—II具有執(zhí)行效率高，占用空間小，可移植性及擴展性強，實施性能優(yōu)良，穩(wěn)定性和可靠性良好等特點。其內(nèi)核采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，將基本功能(如進程管理，存儲管理，中斷處理)放在內(nèi)核中，留給用戶一個標(biāo)準(zhǔn)API函數(shù)，并根據(jù)各個任務(wù)的優(yōu)先級分配CPU時間。交叉開發(fā)環(huán)境：交叉開發(fā)是指一個通用計算機上進行軟件的編輯編譯，然后下載到嵌入式設(shè)備中進行調(diào)試的開發(fā)方式，它通常采用宿主機/目標(biāo)機模式。
第二章：
RISC是精簡指令集
精簡指令集體系結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：硬連線的指令譯碼邏輯，便于流水線執(zhí)行，大多數(shù)RISC指令為單周期執(zhí)行。
精簡指令集處理器的優(yōu)點：處理器關(guān)心面積小，開發(fā)時間縮短，開發(fā)成本降低，容易實現(xiàn)高性能，低成本的處理器。
精簡指令集體系結(jié)構(gòu)缺點：與CISC相比，通常RISC的代碼密度低；RISC不能執(zhí)行x86代碼；RISC給優(yōu)化編譯程序帶來了困難
ＡＲＭ設(shè)計采用的RISC技術(shù)特征主要有：Load/Store體系結(jié)構(gòu)，固定的32位指令，3地址指令格式。
ARM7TDM名稱具體含義：ARM7：32位ARM體系結(jié)構(gòu)4T版本；T：Thumb16位壓縮指令集；D：支持片上Debug，使處理器能夠停止以響應(yīng)調(diào)試請求；M：增強型Multiplier，與前代相比具有較高的性能且產(chǎn)生64位的結(jié)果。I：EmbeddedICE硬件以支持片上斷點和觀察點。ARM7 3級流水線：（取指級，譯碼級，執(zhí)行級）ARM9TDMI 流水線操作：（取指，譯碼，執(zhí)行，緩沖/數(shù)據(jù)，回寫）5級 ARM處理器核可工作兩種狀態(tài)：ARM狀態(tài)和Thumb狀態(tài)
從ARM進入Thumb狀態(tài)，當(dāng)操作數(shù)寄存器Rm的狀態(tài)位bit[0]為1時，執(zhí)行“BX Rm”指令進入Thumb狀態(tài)
從Thumb進入ARM狀態(tài)，當(dāng)操作數(shù)寄存器Rm的狀態(tài)位bit[0]為0時，執(zhí)行“BX Rm”指令進入ARM狀態(tài)
ARM處理器工作模式（共7種）：除用戶模式外的其他六種模式稱為特權(quán)模式。特權(quán)模式：主要處理異常和監(jiān)控調(diào)用（有時也稱為軟件中斷），他們可以自由地訪問系統(tǒng)資源和切換模式
ARM處理器總共有37個寄存器，均為32位 ARM狀態(tài)下的通用寄存器分為3類： 未分組寄存器:R0~~R7（為公用寄存器）
分組寄存器：R8~~R14
R13通常用于堆棧指針SP
R14用做子程序鏈接寄存器
程序計數(shù)器：R15(PC)
用做程序計數(shù)器
ARM程序狀態(tài)寄存器中
條件碼標(biāo)志（N Z C V）
N——在結(jié)果是帶符號的二進制補碼的情況下，結(jié)果為負，N=1 否則為0 Z——結(jié)果為0 Z=1 否則為0 C——針對加法：產(chǎn)生進位
C=1 否則為0
針對減法：產(chǎn)生借位
C=0 否則為1
針對有移位操作的非加減法指令
C為移位操作中最后移出位的值
對于其他指令
C通常不變
V——對于加減法指令
操作數(shù)和結(jié)果為帶符號的整數(shù)時，產(chǎn)生溢出
V=1 否則為0
對于其他指令
V通常不發(fā)生變化 ARM的異常中斷響應(yīng)過程： 一：將CPSR的內(nèi)容保存到將要執(zhí)行的異常中斷對應(yīng)的SPSR中，以實現(xiàn)對處理器當(dāng)前狀態(tài)，中斷屏蔽字以及各條件標(biāo)志位的保存。二：設(shè)置當(dāng)前狀態(tài)寄存CPSR中的相應(yīng)位：
設(shè)置CPSR模式控制位CPSR[4:0]，使處理器進入相應(yīng)的執(zhí)行模式
當(dāng)進入Reset或FIQ模式時，還要設(shè)置中斷標(biāo)志位（CPSR[6]=1）禁止FIQ中斷，否則其值不變
設(shè)置中斷標(biāo)志位（CPSR[7]=1），禁止IRQ中斷
三：將寄存器LR-
四：給程序計數(shù)器PC強制賦值，使程序從相應(yīng)的向量地址開始執(zhí)行中斷處理程序。
非向量中斷和中斷向量的區(qū)別和聯(lián)系
異常中斷的優(yōu)先級：復(fù)位（最高），數(shù)據(jù)異常中斷，F(xiàn)IQ，IRQ，取值指異常中止，SWI未定義指令
ARM支持的數(shù)據(jù)類型（6種）：8位有符號和無符號字節(jié)
16位有符號和無符號半字，以2字節(jié)的邊界定位
32位有符號和無符號半字，以4字節(jié)的邊界定位
ARM存儲器組織：以字節(jié)為單位尋址的存儲器中有“小端”和“大端”兩種方式存儲字 小端格式：較高的有效字節(jié)存放在較高的存儲器地址，較低的有效字節(jié)存放在較低的存儲器地址
大端格式：較高的有效字節(jié)存放在較低的存儲器地址，較低的有效字節(jié)存放在較高的存儲器地址
ARM處理器能方便地配置為其中任何一種存儲器方式，但他們的缺省設(shè)置為小端格式（71頁有題）
ARM7TDM內(nèi)核的重要特性：53頁最上面
第三章：
指令分類中基本指令格式
S
可選后綴，若指定S，則根據(jù)指令執(zhí)行結(jié)果更新CPSR中的條件碼 ARM尋址方式
立即尋址有選擇題
寄存器間接尋址：ARM的數(shù)據(jù)傳送指令都是基于寄存器間接尋址，即通過Load/Store完成對數(shù)據(jù)的傳送操作
103頁舉例
可能為考題
偽操作
是ARM匯編語言程序里的一些特殊指令助記符，它的作用主要是為完成匯編程序做各種準(zhǔn)備，在源程序進行匯編時由匯編程序處理，而不是在計算機運行期間由機器執(zhí)行 ARM嵌入式系統(tǒng)程序設(shè)計可以分為ARM匯編語言程序設(shè)計、嵌入式C語言程序設(shè)計以及C語言與匯編語言的混合編程。
ARM匯編程序中
AREA指示符定義本程序段位代碼段
即申請一個定義段 161頁程序
可能考
嵌入式C語言程序設(shè)計中修飾符：interrupt、near、far、huge Interrupt在函數(shù)修飾為中斷函數(shù)，沒有輸入和輸出參數(shù) 第三章課后習(xí)題見李向妮筆記
第四章
DMA
I2C
I2S 基于S3C44B0X的最小系統(tǒng)設(shè)計：
嵌入式最小系統(tǒng)是指保證嵌入式微處理器可靠工作所必需的基本電路組成的系統(tǒng)，通常包括處理器單元、時鐘單元、復(fù)位單元、、存儲器單元、供電電源和調(diào)試接口。
基于ARM的嵌入式最小系統(tǒng)基本組成包括：基于ARM核的微處理器、電源電路、復(fù)位電路、時鐘電路、存儲器電路（FLASH和SDRAM）、UART接口電路和JTAG調(diào)試接口
第五章：
uC/OS—II采用的搶占式內(nèi)核是一個真正的實時操作系統(tǒng)
uC/OS—II基本特點：源碼開放；可移植性；可裁剪；搶占式內(nèi)核；可擴展的多任務(wù)；可確定的執(zhí)行時間；中斷管理；穩(wěn)定性和可靠性
uC/OS—II的文件結(jié)構(gòu)（與內(nèi)核功能相關(guān)的文件）：任務(wù)管理；同步通信；內(nèi)存管理；時間管理
uC/OS—II任務(wù)及其運行狀態(tài)：
任務(wù)是一個簡單的程序，對應(yīng)于實際應(yīng)用中的一個邏輯功能。對uC/OS—II來說,任務(wù)是系統(tǒng)運行的基本單元，系統(tǒng)以任務(wù)為單元分配內(nèi)存資源和處理時間，每個任務(wù)都有自己獨立的寄存器和棧空間。
任務(wù)看起來就像一個無限循環(huán)永不返回的函數(shù)，但是不同于函數(shù)的是，它有一套自己的內(nèi)存空間，運行時完全占用處理器資源，在任意確定的時刻都處于休眠、就緒、運行、掛起以及中斷服務(wù)這五種狀態(tài)之一 圖見書上337
第六章
uCLinux與標(biāo)準(zhǔn)Linux的最大區(qū)別就在于內(nèi)存管理。標(biāo)準(zhǔn)Linux是針對有MMU的處理器設(shè)計的
uCLinux不使用虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，采用的是實存儲器管理策略，也就是說uCLinux系統(tǒng)對內(nèi)存的訪問是直接的
uCLinux與標(biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)在進程的創(chuàng)建
進程的執(zhí)行
進程的終止
上有著顯著不同 基于uCLinux操作系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)環(huán)境一般是由目標(biāo)系統(tǒng)硬件開發(fā)板和宿主PC機所構(gòu)成。目標(biāo)硬件開發(fā)板用于運行操作系統(tǒng)和系統(tǒng)應(yīng)用軟件，而目標(biāo)板所用到的操作系統(tǒng)的內(nèi)核編譯、電子詞典應(yīng)用程序的開發(fā)和調(diào)試則需要通過宿主PC機來完成。目標(biāo)板用來進行內(nèi)核編譯
PC機用來進行調(diào)試
移植就是使一個實時操作系統(tǒng)能夠在某個微處理器平臺上或者微控制器上運行。uCLinux移植包括3個層次的移植: 處理器結(jié)構(gòu)層次移植、芯片層次移植、板級移植。
移植思路：開發(fā)環(huán)境確定以后，首先，要為uCLinux設(shè)計一個BootLoader，通過BootLoader來初始化硬件，引導(dǎo)uCLinux運行。BootLoader的設(shè)計可以在ads中或者Linux中實現(xiàn)。其次，針對硬件環(huán)境和設(shè)計的BootLoader修改uClinux內(nèi)核。最后，在交叉編譯環(huán)境下配置、編譯、鏈接uClinux，下載編譯得到的印象文件到FLASH，通過BootLoader來啟動uCLinux。如果參數(shù)默認或者無參數(shù)，則先執(zhí)行BootLoader，否則BootLoader第二位，參數(shù)執(zhí)行為第一位。
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