嵌入式系統
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嵌入式系統 軟體研發工作 簡報. James 2005.10. 摘要. 一、嵌入式系統概論 二、常用工具介紹 三、嵌入式軟體開發實例 四、相關資源. 一、嵌入式系統概論. 何謂嵌入式系統 嵌入式系統的應用領域 嵌入式處理器 嵌入式作業系統 嵌入式系統的測試方法. 何謂嵌入式系統. 以特定應用為中心,為適應應用對功能、成本及低消耗功率的嚴格要求,而設計的一套專用計算機系統。 與通用的計算機系統相比,具有以下特性: 系統專用性強 系統即時性高 硬體與軟體的相互依賴性強 採用專用的 CPU 系統使用簡便 系統資源有限. 嵌入式系統的應用領域.

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嵌入式系統 軟體研發工作 簡報

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Presentation Transcript


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嵌入式系統軟體研發工作簡報

James

2005.10


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摘要

一、嵌入式系統概論

二、常用工具介紹

三、嵌入式軟體開發實例

四、相關資源


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一、嵌入式系統概論

  • 何謂嵌入式系統

  • 嵌入式系統的應用領域

  • 嵌入式處理器

  • 嵌入式作業系統

  • 嵌入式系統的測試方法


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何謂嵌入式系統

  • 以特定應用為中心,為適應應用對功能、成本及低消耗功率的嚴格要求,而設計的一套專用計算機系統。

  • 與通用的計算機系統相比,具有以下特性:

    • 系統專用性強

    • 系統即時性高

    • 硬體與軟體的相互依賴性強

    • 採用專用的CPU

    • 系統使用簡便

    • 系統資源有限


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嵌入式系統的應用領域

  • 工業領域

    • 生產控制、數位機床、自動化工廠、機器人系統…。

  • 資訊家電

    • DVD、數位電視、網路冰箱…。

  • 商業及金融

    • 自動提款機、信用卡機、售貨端系統…。

  • 交通運輸

    • 車輛導航、雷達系統…。

  • 通信領域

    • 電話交換系統、數據交換設備…。


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嵌入式處理器

  • X86:

    • 開發方便、移植容易、擁有Linux最大的軟體基礎。

    • 體積大、功率消耗高、即時性差。

  • POWER PC

    • IBM、Motorola、Apple共同合作的成果。

  • Motorola 68000

  • MIPS

    • 史丹福大學之 Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages 計劃的研究成果。

  • ARM

    • ARM公司。


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  • ARM公司依據ARM core 為客戶設計CPU core,向客戶收取設計權利金,讓客戶依照合乎需求的設計製造晶片。

  • 合作的半導體公司:

    • ATMEL、Cirros、Hyundai、Intel、Linkup System、OKI、Rohm、Samsung、Sharp、Netsilicon。

  • 到目前為止共有6個版本架構,V1、V2…V6。

  • 所有的ARM處理器共享相同的ARM指令集,使不同版本的處理器可以達到軟體上的完全相容。

  • 最常見的是ARM7TDMI。V4版本架構。


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嵌入式作業系統

  • 嵌入式作業系統要求:

    • 要能滿足對即時性強烈要求。

    • 系統可剪裁,將不必要的功能移除。

    • 功能可擴展,依照需要增加目前沒有的功能。

    • 因為CPU更新速度快,所以要能支援多種硬體平台及開發平台,包括編譯器、鏈結器、測試工具等。

    • 因為資源有限,系統規模要小。


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  • 全世界目前有600多種。

  • VxWorks及嵌入式Linux採用最多。

  • 常見的還有:

    • Plam OS、penhex、嵌入式windows…

  • 常見的嵌入式Linux有:

    • BlueCat

    • Embedix

    • MontaVista Linux

    • POCKET IX

    • uClinux

    • Xlinux

    • RT-Linux


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嵌入式系統的測試方法

  • 模擬開發測試,如ARMulator

    • 純軟體的開發測試環境,無法測試到IO功能。

  • 嵌入式線上模擬器

    • Embedded-ICE(In-Circuit Emulator)

    • 以一個可控制的硬體,執行原來CPU的功能;其與開發主機上的用戶端程式相互合作來測試程式。

  • Angel遠程測試

    • 佔用數十KB的儲存空間。

    • 佔用一些中斷的資源。


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二、常用工具介紹

  • 程式編輯工具

    • Microsoft Visual Studio .NET 2003

  • 封包監看軟體

    • Ethereal

  • 文書編輯

    • Beyond Compare

  • 虛擬作業系統

    • VM Ware


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常用工具介紹[續]

  • Linux 伺服器

    • SAMBA

    • TFTP

    • BOOTP+DHCP

  • 終端機

    • Putty

    • AnzioWin終端機


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專案建立


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  • 重要的專案屬性設定

  • 命令引數

  • Include 目錄

  • 前處理器定義


Ethereal

Ethereal

  • 安裝WinPcap [3.1]

    • http://www.winpcap.org

  • 安裝 Ethereal [10.12]

    • http://www.ethereal.com

  • 介面簡介

  • 基本操作

    • 開始與結束

    • 資訊篩選與閱讀

    • 儲存


Beyond compare

Beyond Compare

  • http://www.scootersoftware.com/


Vm ware

VM Ware

  • http://www.vmware.com

  • 安裝Linux作業系統

  • 組態設定:記憶體與網路設定

  • Ctrl+Alt

  • Ctrl+Alt+Del


Linux

Linux 伺服器

  • SAMBA

    • 與微軟的網路芳鄰相容的服務。

    • 參考文件1。

  • TFTP

    • 簡易的檔案傳輸協定。

    • 參考文件2。

  • DHCP + BOOTP

    • 使目標版可於開機時自動取得開機影像檔。

    • 參考文件3。


Putty

Putty

  • 可調視窗大小

  • 可使用SSH傳輸協定

  • 可使用視窗介面

  • 常用於連接Linux主機


Anziowin

AnzioWin 終端機

  • 可調視窗高度、存記錄檔、編輯快速鍵。

  • 常用於連接目標板RS232介面。


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三、嵌入式軟體開發實例

  • 撰寫跨平台程式碼

    • 不同的作業系統有自有的函式庫,因此造成程式碼有跨平台的問題。

    • 使用前處理器定義,區別不同平台的程式碼。

    • 參考文件4。

  • Make 與 Makefile

    • Make

      • Unix 上的編譯工具。

    • Makefile

      • Make 的指導書。

      • “相依”的觀念。

      • 參考文件5。


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嵌入式軟體開發實例[續]

  • 工具鏈

    • 何謂工具鏈

    • 如何取得工具鏈的環境

    • 加入新的程式

    • 產生的影像檔位置

  • 燒錄影像檔Image


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四、相關資源[網站]

  • Source Forge

    • http://sourceforge.net/

  • TETF RFC Index Search Engine

    • http://www.rfc-editor.org/cgi-bin/rfcsearch.pl

  • 鳥哥的 Linux 私房菜

    • http://linux.vbird.org/


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相關資源[參考書]

  • 嵌入式系統發展技術,全華

  • 建構嵌入式Linux系統,O’REILLY


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