《嵌入式系统及其应用课件》第七章嵌入式系统开发应用基础

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1、嵌入式系统开发应用基础李登峰主要内容:一、嵌入式系统开发概述二、嵌入式软件开发环境建立三、WinCE操作系统下的BSP开发四、WinCE内核的裁剪与定制五、编写第一个简单的WinCE应用程序六、键盘、输入笔和菜单七、屏幕绘图八、窗口、控件和对话框九、综合示例十、控制类应用实例一、嵌入式系统开发概述1、嵌入式系统开发考虑的要素嵌入式系统包含硬件和软件两部分：硬件架构上以嵌入式处理器为中心，配置存储器、I/O设备、通信模块等必要的外设；软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口（API），向下屏蔽具体硬件特性的板级支持包BSP。嵌入式系统中，软件和硬件紧密配

2、合，协调工作，共同完成系统预定的功能。嵌入式系统本身是一个相当分散的系统，典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的，市场应用才是嵌入式系统开发的导向和前提，对于不同的市场应用类型，嵌入式系统开发中的嵌入式处理器、实时操作系统、仿真器、调试器以及开发队伍的技术水平和结构比例等要素的选择是至关重要的。下面对各个要素进行介绍。（1）嵌入式处理器嵌入式系统的功能软件集成于硬件系统之中，系统的应用软件与硬件一体化。在嵌入式系统的硬件设备中，嵌入处理器是整个系统的核心部件，其性能的好坏直接决定整个系统的运行效果。嵌入式系统开发面向具体应用，不同领域的应用市场需要不同款式和性

3、能指标的处理器来开发，于是在嵌入式处理器市场中，中低端的4位、8位和16位处理器依然存在，高性能的32位处理器也有很多产品。面对这样的嵌入式处理器市场，开发设计人员应该如何选择呢？这里有两个前提条件：一：深入研究具体的嵌入式系统应用需求，充分的应用需求分析后获取应用系统的性能指标。二：分析研究市场上各大厂商提供的各款嵌入式处理器的性能指标（2）实时操作系统以嵌入式处理器为中心，开发人员搭建好硬件电路时仅提供了裸机运行平台，要使整个系统有限的硬件资源充分利用起来，还需要（嵌入式）实时操作系统RTOS（RealTimeOperatingSystem）的软件支持。由于

4、具体嵌入式应用的功能需求差异以及不同RTOS间不同的性能指标，RTOS的选择有三种方案：一是根据应用需要和公司技术实力，考虑自主开发研究（国内手机厂商宁波波导公司部分款式的手机操作系统就是自主开发的）；二是充分考虑系统需求和流行RTOS的性能指标及性价比选择商用RTOS，如WinCE、VxWorks等；三是考虑嵌入式Linux（RT_Linux），RT_Linux是开放源代码的免费自由软件，互联网技术论坛较多，具备较好的裁减性以支持不同的应用范畴。（3）仿真器和调试器调试是嵌入式系统开发过程的重要环节。嵌入式系统开发调试和一般PC系统开发调试有较大差别。在嵌入式

5、系统中，调试器是运行在桌面操作系统上的应用程序，被调试程序是运行在基于特定硬件平台的操作系统，两个程序间需要实时通信。嵌入式系统调试时，主机上运行的集成开发调试工具（调试器）通过仿真器和目标机相连。仿真器处理宿主机和目标机之间所有的通信，这个通信口可以是串口、并行口或者高速以太网接口。仿真器通过JTAG口和目标机相连。嵌入式系统开发调试方法有快速原型仿真法和实时在线调试法。（4）开发队伍的技术水平和结构比例嵌入式系统开发中选择好了嵌入式处理器、RTOS、仿真器和调试器等设备外，还需要考虑开发队伍的技术水平和结构比例。在项目开发中，分配开发人员时不仅要确保任务在给

6、定时间期限内完成的成功性，而且也要体现在锻炼培养后继人才方面。任何项目的开发，依据需求分析后，经过概要设计和详细设计，都会形成模块化结构，其工作难度也有一定的层次性。在项目开发中，除了开发人员的技术水平和结构比例外，小组内部的民主化、科学化管理决策也是很重要的环节。2、嵌入式系统开发的特点嵌入式系统设计的主要任务是定义系统的功能、决定系统的架构，并将功能映射到架构。这里的架构既包括软件架构也包括硬件体系架构。嵌入式系统的设计方法跟一般的硬件设计、软件开发的方法不同，是采用软件与硬件协同设计的方法，开发过程不仅涉及软件领域的知识，还涉及硬件领域的综合知识，甚至机械

7、方面的知识。要求设计者必须熟悉并能熟练的应用这些领域的各种技术，才能使设计达到最优。与通常的系统设计相比，嵌入式系统的设计有以下几个特点：（1）软硬件协同并行开发软硬件协同开发就是在整个设计的生命周期，软件和硬件的设计一直是保持并行的，在设计过程中两者交织在一起，互相支持，互相提供开发的平台，而不是传统方法中将软硬件分开独立进行，在设计流程的开始就将系统所要实现的功能划分到用硬件或软件实现，然后独立进行软件和硬件的设计，最后才进行软硬件的集成。系统是否满足用户需求只有等到软硬件集成之后才能知道，所以传统设计方法进行复杂系统的设计时常常难以达到设计要求和实现优化设

8、计。（3）实时嵌入式操作