嵌入式系统原理与应用-Read.PPT

高级嵌入式系统软件开发课程简介 宋健建 南京大学软件学院 什么是嵌入式系统？ 后PC时代 越来越小的、无处不在的、微型的计算设备 多样化的应用 专门的应用 一个通常定义 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统 Embedded system: any device that includes a programmable computer but is not itself a general-purpose computer. 什么是嵌入式系统？(续) Examples Personal digital assistant (PDA). Cell phone. Printer. Automobile: engine, brakes, dash, etc. Television. Household appliances. PC keyboard (scans keys). Mp3, mp4, etc. 挑战 功能需求 算法、用户界面 非功能需求 实时、多速率、成本、功耗、可靠性 开发难度 软硬件协调、系统级、硬件受限 调试 嵌入式系统相关知识点 概念和综述 体系结构 ARM体系结构，ARM汇编语言 DSP XScale体系结构 外部设备 嵌入式软件的体系结构 OS RTOS & 嵌入式OS 经典嵌入式OS Real Time 进程/任务，内存管理，MMU， Flash，文件系统 中断 课程体系 课程体系 嵌入式系统基础 嵌入式系统课程实践 基于Windows CE的软件开发 高级嵌入式系统软件开发 相关课程体系 Linux系统基础 Linux程序设计 Linux内核分析 嵌入式系统：这是一门什么课？ 以硬件为基础，以软件开发为重点的高级课程。 课程特点 软硬件结合 涉及面广 实践性强 要求 前驱课程：计算机组织与结构、汇编语言、C语言程序设计、操作系统 对计算机系统有强烈的兴趣和深入的理解 主要内容 嵌入式系统概述 嵌入式系统的概念、特征；历史及发展现状； 嵌入式系统的组成、结构； 嵌入式处理器和嵌入式操作系统； 嵌入式系统设计的难点及挑战； 嵌入式软件开发的流程和方法； 嵌入式系统的硬件组成 处理器、内存和I/O设备；总线 处理器的类型和选择；存储设备的类型和选择； ARM体系结构；XScale体系结构； 中断；I/O程序设计； PXA255处理器和Sitsang开发板（实验）； 主要内容(续) 指令系统与汇编语言程序设计 ARM指令系统； ARM汇编语言； 中断和I/O程序设计 实验：集成开发环境ADS的使用；汇编与C语言混合编程；驱动串口和LCD；编写一个简单的Boot Loader 软件体系结构综述 轮转结构；带中断的轮转结构；函数队列调度结构；实时操作系统 软件结构的选择 实验：开发工具与调试技术；一个嵌入式系统软件的实现 主要内容(续) 嵌入式操作系统基础 多任务系统；进程；进程切换； 进程调度策略；单一速率调度（RMS）和最早期限调度（EDF）； 进程间通信； 性能和电源管理； uC/OS-II实时微内核操作系统 uC/OS-II简介；uC/OS-II内核源代码分析； uC/OS-II移植（实验/Project）； uC/OS-II上的软件开发（实验/Project）； 嵌入式Linux 嵌入式Linux简介、Components；Bootloader； 嵌入式Linux的编译、下载和运行（实验）； 嵌入式Linux的开发工具和方法（实验）； 嵌入式Linux上的软件开发（驱动程序、应用程序）（Project）； 课程安排 形式： 授课和实验穿插，加学生报告和讨论 习题和小测验反馈 约36课时 课时安排 学习方法和要求 注重对计算机系统的理解 从程序员的角度 阅读 思考 实验 交流 考核方式 平时成绩 20% 作业和基础实验 Project or term paper 30% Presentation as bonus Final Exam 50% 参考书目 嵌入式系统设计原理，Wayne Wolf著，孙玉芳、梁彬、罗保国、谢谦等译，机械工业出版社 嵌入式系统软件教程，David E. Simon著，陈向群等译 ARM体系结构与编程，杜春雷著，清华大学出版社 嵌入式实时操作系统μC/OS-II(第2版)，Jean J. Labrosse著，邵贝贝等译，北京航空航天大学出版社 嵌入式系统构件，Jean J. Labrosse著，袁勤勇、黄绍金、唐菁等译 嵌入式系统——基于SEP3203微处理器的应用开发，时龙兴、凌明、王学香编著，电子工业出版社 Intel Sitsang-PXA255 Documen