嵌入式論文76516

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1、ARM嵌入式系統(tǒng)及其信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展（姓名：陳超班級(jí)：A10計(jì)算機(jī)學(xué)號(hào)：100604108）摘要：當(dāng)今信息時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用無(wú)處不在，而ARM嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用市場(chǎng)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(kāi)發(fā)工具及調(diào)試方法來(lái)介紹ARM嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)。接著，討論了ARM嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求，介紹了冃前市場(chǎng)上的實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（RT0S）。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(cè)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

2、；RT0S1引言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微電子技術(shù)的深入發(fā)展，恢入式系統(tǒng)的應(yīng)用無(wú)處不在。ARM是目前公認(rèn)的業(yè)界領(lǐng)先的32位嵌入式RTSC（楮簡(jiǎn)指令計(jì)算機(jī)）微處理器。ARM技術(shù)FI益成熟和不斷發(fā)展，正在逐步滲入到我們?；畹母鱾€(gè)方面。本文從實(shí)際出發(fā)，首先介紹嵌入式系統(tǒng)的基木概念，隨之重點(diǎn)闡述了山ARM微處理器構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱ARM嵌入式系統(tǒng)）的棊礎(chǔ)知識(shí)，最后分析了ARM技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程及發(fā)展趨勢(shì)。2恢入式系統(tǒng)2.1嵌入式系統(tǒng)的概念嵌入式系統(tǒng)的英文叫做EmbeddedSystem,是一種包括

3、硬件和軟件的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),但乂跟通用計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可剪裁，適川于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積和功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。”嵌入式系統(tǒng)所用的計(jì)算機(jī)是嵌入到被控對(duì)象屮的專用微處理器，但是功能比通用計(jì)算機(jī)專門化，具有通用計(jì)算機(jī)所不能具備的針對(duì)某個(gè)方面特別設(shè)計(jì)的、合適的運(yùn)算速度、高可靠性和較低比較成本的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。2.2眾入式系統(tǒng)的架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)作為一類特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，自底向上包含有3個(gè)部分，如圖1所示。

4、（1）硬件環(huán)境：是整個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運(yùn)行的硬件平臺(tái)，硬件平臺(tái)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(yùn)行的硬件單元。（2）恢入式操作系統(tǒng)：完成械入式應(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(jiǎn)、可配置、與高層應(yīng)用緊密關(guān)聯(lián)等特點(diǎn)。嵌入式操作系統(tǒng)具有相對(duì)不變性。（3）嵌入式應(yīng)用程序：運(yùn)行于操作系統(tǒng)Z上，利用操作系統(tǒng)提供的機(jī)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(jì)不同的嵌入式應(yīng)用程序。3ARM欣入式系統(tǒng)2.1什么是ARMARM是AdvancedRIS

5、CMachines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(jì)了大量廉價(jià)、高性能、低功耗的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。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(jí)的半導(dǎo)體公司。目前，共冇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，英中包括InteKIBM、LG半導(dǎo)體、NEC、SONY、PHILIPS和國(guó)家半導(dǎo)體這樣的大公司?？梢哉f(shuō)，ARM不僅僅代表一個(gè)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。3.2ARM處理器核系列及應(yīng)用ARM公司開(kāi)發(fā)

6、了一系列ARM處理器核。目前最新的系列已經(jīng)是ARM11了。ARM6及更早的系列己經(jīng)罕見(jiàn)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系列。ARM7系列：包括ARM7TDMT、ARM7TDM卜S、帶冇高速緩存處理器宏單元的ARM720T和擴(kuò)充了lazelle的ARM7EJ-S。該系列廣泛應(yīng)川于多媒體和嵌入式設(shè)備，包Internet設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備以及移

7、動(dòng)電話、PDA等無(wú)線設(shè)備。ARM9系列：包括ARM9TDMI.ARM920T和帶冇高速緩存處理器宏單元的ARM940T。該系列主耍應(yīng)用于引擎管理、儀器儀表、安全系統(tǒng)、機(jī)頂盒、高端打卬機(jī)、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中。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-So該系列強(qiáng)化了數(shù)字倍號(hào)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(kuò)展到ARM指令集中，

8、并具冇EmbeddedICE-RT邏輯,更好地適應(yīng)了實(shí)時(shí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)需要。ARM10系列：包括ARM1020E和ARM1020E微處理器核。其核心在于使用向量浮點(diǎn)（VFP）單元VFP10提供高性能的浮點(diǎn)解決方案，從何極大地提高了處理器的整烈和浮點(diǎn)運(yùn)算性能,為用戶界而的2D和3D圖形引擎應(yīng)用夯實(shí)基礎(chǔ)，如視頻游戲機(jī)和高性能打印機(jī)等。SecurCore系列：包括SC100、SC110、SC200和SC210處理器核。該系列主要針對(duì)新興的安全市場(chǎng)，以一種全新的安全處理器設(shè)計(jì)為智能卡和其他安全