USB无线网卡在嵌入式系统中的应用

第28卷第6期 辽宁工业大学学报(自然科学版) V ol.28, No.6

2008年12月 Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) Dec.

2008

收稿日期：2008-06-20

作者简介：刘玉伟(1984-)，女(满族)，辽宁本溪人，硕士生。 霍春宝(1972-)，男，辽宁锦州人，教授，博士。

USB 无线网卡在嵌入式系统中的应用

刘玉伟，霍春宝，张 扬

（辽宁工业大学 电子与信息工程学院，辽宁 锦州 121001）

摘 要：设计了一个具有无线传输功能的嵌入式系统，利用USB 无线网卡来实现数据的收发。构建了以微处理器S3C2440A 为核心的硬件平台，进行了Linux 操作系统的移植、无线网卡驱动程序的设计和应用程序的开发，使无线网卡在Linux 操作系统下正常的使用并能收发数据。

关键词：嵌入式系统；Linux ；无线网卡

中图分类号：TP393 文献标识码：B 文章编号：1674-3261(2008)06-0364-03

USB Wireless Network Card’s Application

to Embedded System

LIU Yu-wei, HUO Chun-bao, ZHANG Yang

（Electron & Information Engineering College, Liaoning University of Technology, Jinzhou 121001, China ）

Key words: embedded system; Linux; wireless network card

Abstract: The embedded system was designed that has the function of wireless transmission to realize data’s transmission by using USB wireless network card. A hardware flat was constructed, which took S3C2440A microprocessor as its core, thus replanted Linux operating system, designed USB wireless network card’s driving programme and its application as development. As a result, this embedded system made wireless network card in Linux operating system used naturally and transfer data.

以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品，为嵌入式市场展现了美好前景[1]。嵌入式系统正逐步取代传统的单片机，成为未来Internet

发展的主力军；同时，随着人们对便携性的追求，无线局域网现在风头正劲。因此，无线局域网和嵌入式系统的结合成为未来的发展趋势。

本系统主要采用S3C2440A 芯片和无线网卡，在Linux 操作系统下实现数据的无线传输，可应用于工业的数据远程监控。

1 系统的硬件设计

系统的硬件总体原理图如图1所示。

图1中各部分介绍如下：S3C2440A 微处理器

是核心，该处理器是一款由三星公司为手持设备设计的低功耗、高集成度的基于ARM920T 内核的微处理器[2]。该处理器集成了很多重要的功能模块，

图1 硬件方案图

第6期 刘玉伟等：USB无线网卡在嵌入式系统中的应用 365

运行的频率高达400 MHz. 选择S3C2440A的原因是它集成了USB HOST控制器，可以直接从CPU 引线出来，而不需要添加额外的控制芯片，所以它的USB host接口可以直接连接USB无线网卡。而ARM7不支持USB host接口，还得单独接一个USB host控制器芯片，硬件电路复杂。

采用K4S641632C的SDRAM作为内存。K4S641632C是4 M×16 bit×4 bank的同步DRAM，为使数据总线宽度为32bit，用两片K4S641632C 实现位扩展。SDRAM不具有掉电保持数据的特性，但由于其存取速度大大高于Flash存储器，且具有读/写的属性，所以SDRAM用来运行操作系统和存储程序运行过程中所需要的数据[3]。

采用K9F1208U0B是Samsung公司生产的512 Mb(64 M×8位)NAND Flash存储器。因为Flash具有掉电保持数据的特性，所以它用于存放启动程序、操作系统、驱动程序和相关的应用程序。

无线网卡选择TP-Link公司的TL-WN321G, USB2.0 A类型接口，兼容IEEE 802.11g，IEEE 802.11b标准，无线传输速率高达54 Mbps. 主要完成的是数据的无线传输，是系统最主要的部分。无线网卡由扩频通信机、网络接口和天线三大部分组成，扩频通信机有扩频/解扩(SS)模块、中频调制/解调(IF)模块及微波收发(RF)模块组成，它使得网络数据信息得以实现无线电信号的接收与发射，完成从上层接收数据流并经过基带加扰、扩频、调制、上混频、功率等处理后把数据流经天线发送出去，从天线接收信号并经低噪声放大、下混频、调制、解扩、数据解扰等处理后把信号恢复成比特流送至网络接口层。

2 系统的软件设计

本系统采用Linux操作系统，Linux是从UNIX 发展而来，继承了UNIX大多数的优点且弥补其不适合在PC机上运行的缺点，Linux公开的内核源代码使得它成为目前最流行的操作系统之一。本文的软件包括Linux操作系统的移植、驱动程序的设计以及应用程序的开发。

2.1Linux在硬件平台上的实现

在试验时，主机即PC机，安装的是Redhat 9.0 Linux操作系统，目标机是用S3C2440A搭建的硬件平台。由于硬件平台的Linux本身不具有自己的编译工具，因此必须在Redhat中进行交叉编译，编译完成后将执行码下载到硬件平台中的Linux，然后运行或调试[4]。

将Linux移植到硬件平台上，主要分为四个步骤：首先是准备工作，包括下载源码，建立交叉编译环境；其次针对S3C2440A的硬件平台对源码进行修改；然后配置和编译内核；最后是下载、调试内核并添加自己的驱动和应用程序。

用下载的交叉编译链建立交叉编译环境，修改源码的时候主要根据硬件电路的内核起始地址，Flash起始地址来决定，这里不再累述。

2.2 驱动程序的设计及移植

在本系统中，主要添加的驱动程序是USB无线网卡的驱动程序，用来识别无线网卡。

Linux支持三类的硬件设备：字符设备，块设备和网络设备。字符设备直接读写，没有缓冲区，系统中的串行端口/dev/ttys0属于字符设备；块设备只能按照一个块(一般是512字节或1 024字节)的倍数进行读写。块设备通过bufffer cache访问，可以随机存储，块设备一般是通过文件系统访问；网络设备通过socket接口访问。因为用无线网卡实现数据的传输，所以无线网卡属于网络设备。

设计一个网络设备驱动最基本的方法是：

(1)初始化程序完成硬件的初始化、device中变量的初始化和系统资源的申请；

(2)发送程序是在驱动程序的上层协议层有数据要发送时自动调用的。一般驱动程序中不对发送数据进行缓存，直接使用硬件的发送功能把数据发送出去；

(3)接收数据一般是通过硬件中断来通知的。在中断处理程序里，把硬件帧信息填入一个数据结构中，然后调用接收数据包函数netif_rx()传递给上层处理。

网络驱动程序的体系结构如图2所示。

图2 网络驱动程序的体系结构

本系统的无线网卡驱动接口主要实现了以下接口函数：

usb_rtsub_init() ；设备初始化函数

usb_rtsub_exit() ；设备销毁函数

usb_rtsub_open() ；打开设备函数

366 辽宁工业大学学报(自然科学版) 第28卷

usb_rtsub_close() ；关闭设备函数

usb_rtsub_probe() ；设备搜索函数

rt73_ioctl() ；命令控制调用函数

RTMPSendPackets() ；数据包发送函数

RTUSBBulkReceive()；数据包接收函数

设计完无线网卡的驱动后，要把它移植到内核中去，具体步骤如下：

(1)在内核中创建新的文件夹，把无线网卡的驱动程序rt73拷贝进去解压，将解压出来的文件夹Module下的文件拷贝到刚才新建的文件夹中。

(2)修改内核源代码，加入驱动的配置信息，即在drivers/usb/net/Kconfig文件中加入以下内容：config RT73 tristate “support for rt73 wireless usb device” depends on USB && NET && USB_ USBNET；修改drivers/usb/net/Mkaefile，加入rt73的编译项，即添加obj-$(CONFIG_RT73)+=rt73/；修改rt73的Makefile，设置内核位置和编译选项。之后重新配置内核，选上rt73无线网卡编译选项，将其编译成模块。编译内核之后会在drivers/usb/net/rt73目录下生成rt73.ko驱动文件。

(3)动态加载模块#insmod rt73.ko，插入网卡，能成功识别后，查看无线网卡的状态#iwconfig结果如下：

rausb0 RT73 WLAN ESSID:"lab706"

Mode:Managed Channel:1 Access

Point:00:18:F3:E5:9D:66

2.3 应用程序的开发

对于本系统，应用程序主要完成的是数据的无线传输。主程序是一个无限循环，利用中断来接收数据，同时在SDRAM中开辟两个缓冲区存放接收到的数据，再用一个全局变量记录采样的点数。当采样的点数符合要求时，程序就进入处理数据的程序，把数据处理成符合802.11g标准的数据报文，然后经无线网卡发送出去。在这时缓冲区指针指向另一个缓冲区继续接收数据。流程图如图3.

3 应 用

在实际应用中，此嵌入式系统可自动搜索周围能连接Internet的AP，与其进行无线连接，构建无线局域网，进行数据的传输，可广泛应用于工业的

图3 应用程序流程图

数据远程监控。另外，可以扩展接口实现其他应用。例如，在远程抄表中，可扩展RS232接变压器，无线传输数据给带有AP的中心计算机，中心计算机进行数据的存储与统计。在家庭小区中，此嵌入式系统可以扩展USB接口接摄像头，进行视频监控。

4 结束语

介绍了基于S3C2440A处理器的嵌入式Linux 系统无线传输的方法，对硬件和软件的实现进行了描述。无线传输功能的实现使得嵌入式系统在网络应用高速发展的电子消费世界有着广阔的发展空间和应用前景。系统采用54 M无线网卡，大大增强了嵌入式系统网络接入能力，使其更具有竞争力。

参考文献：

[1] 陈祖爵, 黄学雷, 陈萧军, 等. 嵌入式无线局域网适配

器的设计与实现[J]. 计算机工程, 2007, 8(15): 235-236. [2] 孙天泽, 袁文菊, 张海峰. 嵌入式设计及Linux驱动开发

指南——基于ARM9处理器[M]. 北京: 电子工业出版社, 2005.

[3] 吴永康, 张东, 杨承照. 54M无线网络适配器在嵌入式

系统中的研究与应用[J]. 电子技术, 2007, 8(7): 85-86. [4] 于洋, 莫云龙. 基于嵌入式系统的无线接入网硬件设计

与实现[J]. 微计算机信息, 2004, 20(7): 71-72.

责任编校：孙 林

嵌入式系统及应用 实验大纲

《嵌入式系统及应用》课程实验 一、实验课程的性质、目的和任务 性质：《嵌入式系统及应用》课程是自动化专业的专业基础课程，本实验课是该课程教学大纲中规定必修的实验教学内容。 目的和任务：通过实验环节来巩固和加深学生对嵌入式系统的理解，使学生掌握MCS51单片机和ARM的基本原理和应用技术。通过熟悉MCS51开发环境和ARM集成开发环境，使学生掌握嵌入式系统开发的一般规律和方法。在集成开发环境下，进行系统功能程序的编写和调试的训练，掌握嵌入式系统软硬件调试的一般方法和系统设计的能力。 二、实验内容、学时分配及基本要求

三、考核及实验报告 （一）考核 本课程实验为非独立设课，实验成绩占课程总成绩的15%，综合评定实验成绩。（二）实验报告 实验报告应包括： 实验名称 实验目的 实验内容与要求 设计思路（如：分析、程序流程图等） 实验步骤 实验代码（含必要注释） 实验结果分析 实验小结（本题调试过程中遇到的问题和解决方法、注意事项、心得体会等）注：综合型实验需写出系统功能、设计过程 实验报告的要求： 实验报告以文本形式递交，实验报告要书写规范、文字简练、语句通顺、图表清晰。 四、主要仪器设备 硬件：微型计算机；嵌入式系统开发平台。 软件：Keil C51；ADT 五、教材及参考书 教材

[1] 高锋．单片微型计算机原理与接口技术（第二版）．北京：科学出版社，2007 [2] 自编．嵌入式系统及应用 参考书 [1] 王田苗．嵌入式系统设计与实例开发．北京：清华大学出版社，2003 [2] 陈赜．ARM9 嵌入式技术及Linux高级实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2005 [3] 李忠民等．ARM嵌入式VxWorks实践教程．北京：北京航空航天大学出版社，2006

嵌入式系统原理与应用技术

1.嵌入式系统的定义：一般都认为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，可满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功能有严格要求的专用计算机系统。 2.嵌入式系统的特征：（1）通常是面向特定应用的。具有功耗低、体积小和集成度高等特点。（2）硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能满足功能、可靠性和功耗的苛刻要求。（3）实时系统操作支持。（4）嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也同步进行。（5）为了提高运行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般固化在存储器芯片中。 3.ARM嵌入式微系统的应用：工业控制、网络系统、成像和安全产品、无线通信、消费类电子产品。 4.ARM嵌入式微处理器的特点：（1）体积小、低功耗、低成本、高性能。（2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，兼容8位/16位器件。（3）使用单周期指令，指令简洁规整。（4）大量使用寄存器，大多数数据都在寄存器中完成，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。（5）寻址方式简单灵活，执行效率高。（6）固定长度的指令格式。 5.嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统、用户软件构成。 2.哈佛体系结构的主要特点是将程序和数据存储在不同的存储空间。 3.嵌入式处理器主要有四种嵌入式微处理器（EMPU）、嵌入式微控制器（MCU）、嵌入式数字信号处理器（DSP）、嵌入式片上系统（SoC) 4.ARM7采用3级流水线结构，采用冯·诺依曼体系结构；ARM9采用5级流水线结构，采用哈佛体系结构。 5.ARM处理器共有37个32bit寄存器，包括31个通用寄存器和6个状

嵌入式系统应用实例

嵌入式系统应用实例——智能家居 智能家居 智能家居是以住宅为平台，利用综合布线技术、网络通信技术、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成，构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统，提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性，并实现环保节能的居住环境 智能家居是一个居住环境，是以住宅为平台安装有智能家居系统的居住环境，实施智能家居系统的过程就称为智能家居集成。 智能家居集成是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设备集成。由于智能家居采用的技术标准与协议的不同，大多数智能家居系统都采用综合布线方式，但少数系统可能并不采用综合布线技术，如电力载波，不论哪一种情况，都一定有对应的网络通信技术来完成所需的信号传输任务，因此网络通信技术是智能家居集成中关键的技术之一。安全防范技术是智能家居系统中必不可少的技术，在小区及户内可视对讲、家庭监控、家庭防盗报警、与家庭有关的小区一卡通等领域都有广泛应用。自动控制技术是智能家居系统中必不可少的技术，广泛应用在智能家居控制中心、家居设备自动控制模块中，对于家庭能源的科学管理、家庭设备的日程管理都有十分重要的作用。音视频技术是实现家庭环境舒适性、艺术性的重要技术，体现在音视频集中分配、背景音乐、家庭影院等方面。 又称智能住宅。通俗地说，它是融合了自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体的网络化智能化的家居控制系统。智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过家触摸屏、无线遥控器、电话、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居内的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全。 智能家居主机

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OPENWRT挂载USB无线网卡实现有线无线叠加教程 目的：通过叠加有线网络和无线网络提升本地网络带宽 现有设备：中兴H618B路由器（官方固件）、水星MERCURY54M USB无线网卡MW54U ver:7.0（AR9271芯片） 当前网络环境：1、电脑和手机分别通过本地路由器连接至公司内部局域网。 2、周围存在可用的无线网络信号（WIFI）。 适用阅读对象：初级使用者、对高阶使用者有一定参考价值 参考文献：1、Program to install ath9k_htc (Atheros Linux Driver) 链接地址：https://www.wendangku.net/doc/3916487480.html,/showthread.php?t=1564278 2、New package: mwan3; multi-wan policy routing 链接地址：https://https://www.wendangku.net/doc/3916487480.html,/viewtopic.php?id=39052 需要的软件：1、OPENWRT固件（采用原版 https://www.wendangku.net/doc/3916487480.html,/backfire/10.03.1/brcm47xx/openwrt-brcm47xx-squashfs. trx） 2、TFTP、WinSCP、Putty（请自行百度搜索） 3、MW AN3（采用最新版，到https://www.wendangku.net/doc/3916487480.html,/folder/fvd0r4i8n4ikg/mwan3下载luci-app-mwan3_1.1-13_all.ipk、mwan3_1.2-17_all.ipk） 一、刷新固件 默认路由器现在使用中兴原版固件。我们使用TFTP把openwrt-brcm47xx-squashfs.trx上传路由器刷新，具体方法及过程不在本文探讨范围，请百度搜索（有很多教程）。 二、配置OPENWRT 1、在浏览器输入192.168.1.1 输入用户名：root 密码：root 进入web管理界面。检查路由器相关选项 保证路由器能够连接外网。 2、进入如下界面安装以下软件包（10个）： luci-i18n-chinese #luci中文语言包 kmod-usb-core #内核支持通用串行总线 kmod-usb-ohci #安装usb ohci控制器驱动 kmod-usb-uhci #UHCI USB控制器 kmod-usb2 #安装usb2.0 usbutils kmod-ath # ATHEROS驱动 kmod-ath9k kmod-ath9k-common #安装kmod-ath9k时会自动添加 kmod-ath9k-htc

(完整word版)嵌入式系统设计与应用

嵌入式系统设计与应用 本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用 总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容 绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排 第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介 第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍 第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计 概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统

DIY制作超远距离无线路由网卡WiFi天线方法大全

初学者型奶粉罐天线 一、选型 先上网收集天线资料，看到很多国外的天线DIYER做出来的WIFI天线真是五花八门！有螺旋天线、有八木天线、有菱形天线、有栅网天线、还有罐头天线......让人看得眼花缭乱。经过再三筛选，最终把制作目标锁定在罐头天线上。选择它为DIY对象主要是因为这种天线取材方便、效率高！十分适合初学者制作。 二、制作 圆筒天线之所以取材方便，是由于人人家里必定有铁罐、金属筒之类的东西。 笔者就是随便拿了一个奶粉罐制作的。 下面是参照外国WIFI网站的图片而画的制作图。 各数据如下： 中心频点＝2.445G 圆筒直径＝127mm 圆筒长度＝111mm 振子长度＝31mm 振子距圆筒底部边距＝37mm

从图片可以看出，馈线的屏蔽网连接金属圆筒，信号通过圆筒反射到振子上，当然振子就是馈线的芯线了，芯线与金属筒是绝缘的，这点必须注意！ 在参照外国爱好者制作WIFI天线的同时，笔者加入了自己的想法：很多爱好者都喜欢在圆筒加装N座或BNC座，然后在馈线的连接处做对应的N头或BNC 头，用于连接。但笔者觉得虽然该方法对使用十分方便，但同时也对信号造成了损耗（估计1－2DBI），尤其在2.4G的频段更加明显！因此，mr7决定把屏蔽网直接焊在圆筒上（焊接前先把外壳打磨光滑），而作为振子的芯线则保留其原来的泡沫绝缘。这样一来把损耗减到最低。有点专线专用的味道了！ 建议大家最好在焊接前找根直径稍比馈线粗一点的小铜管和热缩套管，先把铜管套在馈线上，然后跟屏蔽网一起焊牢在金属圆筒的外壳上，然后用热风筒把热缩套管来回吹多次，把馈线固定在铜管上，这样一来可以很好的减低由于调节 天线时给馈线和振子带来的影响！

《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲.

《嵌入式系统原理与应用》课程教学大纲 一、课程基本信息 课程代码：230449 课程名称：嵌入式系统原理与应用 英文名称：Principle and Application of Embedded System 课程类别：专业课 学时：72（其中实验32学时） 学分：3.5 适用对象: 计算机科学与技术业 考核方式：考试（平时成绩占总评成绩的30%，期末考试成绩占70%） 先修课程：计算机组成原理、操作系统、编译原理 二、课程简介 嵌入式系统原理与应用是计算机科学技术专业的一门专业课，讲述嵌入式系统的基本理论、原理。本课程是一门既与硬件关系紧密，又与嵌入式操作系统、嵌入式软件关系十分紧密课程。它围绕目前流行的32位ARM处理器和源码开放的Linux操作系统，讲述嵌入式系统的概念，软、硬件组成，开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。本课程的知识将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。The principle of embedded system is an important course of computer science and technology, which introduce the principles and the theory of embedded system.T his curriculum is tied closely with not only hardware but also embedded operating system and embedded software. It introduce the conception of embedded system, components of software and hardware, developing progresses and designing methods of embedded programming which based on the 32bit arm processor and operating system of opened linux.The knowledge of this course would be solid foundation for the student who would be engaged in researching or developing about embedded system. 三、课程性质与教学目的 嵌入式系统原理与应用课程的性质：该课程是计算机科学与技术专业的专业课。 嵌入式系统原理与应用课程的教学目的：通过对基于ARM嵌入式芯片的系统的基本组织结构与工作原理的学习，使学生对计算机系统的硬件部分有一个全面的了解，对嵌入式软件的开发过程有一个清楚的认识，通过对嵌入式操作系统的工作原理的学习，使学生对嵌入式操作系统有一个清晰的认识，提高学生在嵌入式软件设计设计能力及解决实际问题的动手能力，为后续专业课程的学习打下坚实的基础。 四、教学内容及要求 第一章嵌入式系统导论 （一）目的与要求

嵌入式系统的特点及应用

嵌入式系统的特点及应用 在信息化时代下，嵌入式系统在人们日常生活的多个领域中均已得到广泛的使用，而随着计算机技术的快速发展，在对传统嵌入式系统的基础上有加以改进和完善，基于此本文就对嵌入式系统的特点进行分析，并对当前我国在嵌入式系统的应用现状进行探讨。 嵌入式系统是在计算机技术、软件技术及芯片技术发展的基础上所发展起来的，随着互联网技术与自动控制技术的结合，我国的科技水平明显提高，而对嵌入式技术的研究则是当前科技研究的核心。嵌入式系统集软件和硬件为一体，以应用系统为核心的技术，并适用于应用系统的可靠性、功能性、功耗等诸多特点，并符合其成本与体积等性能方面的要求。 一、嵌入式系统的特点 （一）嵌入式cpu 嵌入式CPU目前成两极分化的特点，一种是在原有处理器的基础上进行拓展而形成嵌入式系统，而另一种则是32bit处理器在路由器、交换机等通信领域中的应用。与通用型计算机系统最大的不同是，嵌入式处理器通常是为特定的用户人群所设计的工作系统，具有体积小、功耗小、集成度高等，可以将通用处理器中的任务集成在芯片内部，从而促进嵌入式系统的设计逐渐向精细化和小型化方向发展，增强了其移动能力，和网络技术的联系紧密。 （二）嵌入式操作系统 近年来，嵌入式操作系统也在不断的更新与完善，与原有的操作系统相比较而言，嵌入式操作系统也具有一些新特点，尤其是在嵌入式网络技术出现后，嵌入式系统迫切需要开发面向应用的嵌入式操作系统。除了具有对文件、任务及设备驱动进行处理的功能外，还需要具有多种系统特性，如要对多种设备驱动接口具有即插即用的功能特性，系统的体系结构还要具有可剪裁、可伸縮性的特点，并为系统的体系结构提供多层次服务；在多种非计算机设备中可以得到应用，且运行效率高；其应用对象应是特定的应用系统接口，并支持某种特定的嵌入式应用系统。 （三）算法唯一性 嵌入式系统的设计目的是为了完成某种特定任务的一种系统，在设计完成后则不会在进行改变。随着嵌入式系统越来越多的在人们生活方方面面中加以应用，在对嵌入式系统进行设计时也将其与实际应用相结合，嵌入式系统的更新换代及其产品同步发展。由此可见，嵌入式产品在市场的发展过程中其生命周期较长。

USB无线网卡的设置

USB无线网卡设置 无线网卡在windows XP系统安装教程 无线网卡在windows XP系统下首次使用需安装驱动程序，下面以MW150U v2.0为例，介绍我司无线网卡在XP系统下的安装方法。 桌面上选中“我的电脑”右键选择“管理”。 点击“设备管理器”，打开如下所示界面。

找到未安装驱动的USB网卡，一般显示为带有黄色问号的USB设备，右键该设备选择“更新驱动程序”，打开“新硬件向导”，如下图所示 选择“从列表或指定位置安装（高级）”，点击“下一步”

选择“在这些位置上搜索最佳的驱动程序（S）。” 1. 若您已经将无线网卡附带的驱动光盘放进您的电脑的光驱中，请勾选“搜索可移动媒体（软盘、CD-ROM…）（M）”，点击“下一步”。 2. 若无线网卡驱动程序存放在电脑硬盘的某个位置，请勾选“在搜索中包括这个位置”，并点击“浏览”，浏览到无线网卡驱动程序所在目录文件夹，点击“下一步”。 驱动程序安装开始，此时提示“向导正在安装软件，请稍后…”，15秒左右之后驱动安装完成，弹出下图所示界面。

点击“完成”，驱动安装成功，安装成功之后设备管理器中会显示： 安装成功！ 无线网卡的安装和使用—Windows 7系统 本文介绍在Windows7系统下如何安装我司无线网卡和怎样用无线网卡连接无线路由器。 ◆无线网卡安装 ◆配置无线网卡连接无线路由器 一、无线网卡安装 无线网卡安装需要两个步骤： 硬件安装 1、 USB无线网卡请插入电脑USB接口，或者使用延长线插到电脑USB接口。 2、 PCI无线网卡请在电脑启动前插入机箱PCI插槽。 3、 Cardbus无线网卡请插入笔记本电脑Cardbus接口。 硬件安装完毕后进行驱动程序安装：

嵌入式系统及应用试题

课程名称：_嵌入式系统开发_ 考试形式：闭卷考试日期： 2012年月日考试时长：120分钟课程成绩构成：平时 5 %，期中 10 %，实验 25 %，期末 60 % 本试卷试题由__5 _部分构成，共__9___页。 一、判断题（共15分，共 15题，每题1分，正确用“T”表示，错误用“F”表示） 1．优先级位图法是通过牺牲空间赢得时间。（） 2．EDF调度策略可用于调度周期性任务（） 3．在嵌入式操作系统中一般不使用虚拟存储技术，避免页面置换的开销所引起的不确定性。（）4．自陷、异常和中断基本上具有相同的中断服务程序结构。（） 5. 嵌入式多任务系统中，任务间的耦合程度越高，它们之间的通信越少。（） 6．存储器映射编址是指I/O端口的地址与内存地址统一编址，即I/O单元与内存单元在同一地址空间。其优点是可采用丰富的内存操作指令访问I/O单元、无需单独的I/O地址译码电路、无需专用的I/O指令。（） 7．嵌入式系统中，优先级抢占调度可以在任意位置、任意时刻发生。（） 8．当二值信号量用于任务之间同步时，其初始值为1。（） 9．如果一个实时调度算法使得任务充分利用了CPU，则CPU的利用率为100%。（）10．RISC处理器常用高效流水线技术提高处理器的并行性。（） 11．弱实时对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃。（） 12．循环轮询系统适合于慢速和非常快速的简单系统。（） 13．单处理器多任务系统无需嵌入式操作系统的支持。（） 14．任务控制块的内容在任务创建时进行初始化，在系统运行过程中不会发生变化。（）15．支持实时特性的DARTS设计方法也采用了面向对象技术。（）

嵌入式系统发展与应用

嵌入式系统发展与应用 引言 不论是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提电话、自动柜员机（ATM），还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器（PLC），甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用，通过将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断发展，在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化。而后，随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，形成了基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式。 1嵌入式系统的概念与发展 1.1 嵌入式系统的概念 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 1.2 嵌入式系统发展 纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段： （1）无操作系统阶段 嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、设备指示等功能通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序，因此严格地说还谈不上系统的概念。这一阶段嵌入式系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉，因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用，但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。 （2）简单操作系统阶段 20世纪80年代，随着微电子工艺水平的提高，Ic制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I／O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一片VLSI中，制造出面向I ／0设计的微控制器，并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时，嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的操作系统开发嵌入式应用软件，大大缩短了开发周期、提高了开发效率。 （3）实时操作系统阶段 20世纪9O年代，在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下，嵌入式系统进一步飞速发展，而面向实时信号处理算法的DSP产品则向着高速度、高精度、低功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高，嵌入式系统的软件规模也不断扩大，逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS)，并开始成为嵌入式系统的主流。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是：操作系统的实时性得到了很大改善，已经能够运行在各种不同类型的微处理器上，具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备了

《嵌入式系统与应用》期末考试题A卷

《嵌入式系统与应用》期末考试题A卷 班级：学号：姓名： 一、名词解释：（每题5分） 1、什么是嵌入式系统 答：嵌入试系统以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于对应用系统的功能，可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的专用计算机系统。 2、Samba服务器及其功能 答：samba是在Linux/UNIX系统上实现SMB协议的一个免费软件，以实现文件共享和打印机服务共享，工作原理与windows的网上邻居很类似。 3、vi有哪3种工作模式，之间如何切换，其作用分别是什么？答：1.命令行模式：用户在用vi编辑文件时，最初进入的为一般模式。在该模式中可以通过上下移动光标进行“删除字符”或整行删除“等操作，也可以进行”复制“，“粘贴”等操作，但无法编辑文字。 2.插入模式：在该模式下，用户才能进行文字编辑输入，用户可按ESC键回到命令行模式。 3.底行模式：在该模式下，光标位于屏幕的底行。用户可以进行文件保存或退出操作，也可以设置编辑环境，如何找字符串，列出行号等。 4、ARM11的两种工作状态分别是什么？

答：第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM 指令。 第二种为THUMB状态，此时处理器执行16位的半字符对齐THUMB指令。 二、ARM指令注释：（每题10分） 1、逐行注释并用C语言代码实现以下指令的功能： CMP R0，R1 ；比较指令R0减去R1 ADDHI R0，R0，#1 ；加法指令 ADDLS R1，R1，#1 ；加法指令 C语言代码： 2、逐行注释并用C语言代码实现以下指令的功能： CMP R0，#10 ；比较R0是否为10 CMPNE R1，#20 ；若不为10，比较R1是否为20，如果R0=0，跳过下面这两句 ADDNE R0，R0，R1 ；若R0不为10且R1为1，执行R2=R0+R1，否则继续往下执行 C语言代码：

嵌入式系统的应用领域

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括：１．工业控制： 基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是８位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。 ２．交通管理： 在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。 ３．信息家电： 这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。 ４．家庭智能管理系统： 水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。 ５．POS网络及电子商务：

公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。 ６．环境工程与自然： 水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。 ７．机器人： 嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。 这些应用中，可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言，除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外，家电产品控制协议也需要制订和统一，这需要家电生产厂家来做。同样的道理，所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口，然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以，开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义。 1.3 嵌入式系统在机电产品方面的应用 相对于其他的领域，机电产品可以说是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。从最初的单片机到现在的工控机、SOC在各种机电产品中均有着巨大的市场。 工业设备是机电产品中最大的一类，在目前的工业控制设备中，工控机的使用非常广泛，这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备，其中以X86的MPU最多。工控的要求往往较高，需要各种各样的设备接口，除了进行实时控制，还须将设备状态，传感器的信息等在显示屏上实时显示。这些要求8位的单片机是无法满足的，以前多数使用16位的处理器，随着处理器快速的发展，目前32位、64位的处理器逐渐替代了16位处理器，进一步提升了系统性能。采用PC104总线的系统，体积小，稳定可靠，受到了很多用户的青睐。不过这些工控机采用的往往是DOS或者Windows系统，虽然具有嵌入式的特点，却不能称作纯粹的嵌入式系统。另外在工业控制器和设备控制器方面，则是各种嵌入式处理器的天下。这些控制器往往采用16位以上的处理器，各种MCU，Arm、Mips、68K系列的处理器在控制器中占据核心地位。这些处理器上提供了丰富的接口总线资源，可以通过它们实现数据采集，数据处理，通讯以及显示（显示一般是连接LED或者LCD）。最近飞利浦和ARM共同推出32位RISC嵌入式控制器，适用于工业控制，采用最先进的0.18微米CMOS嵌入式闪存处理技术，操作电压可以低至1.2伏，它还能降低25%到30%的制造成本，在工业领域中对最终用户而言是一套极具成本效益的解决方案。美国TERN工业控制器基于

嵌入式系统在汽车中的应用

科信学院结课报告 二○一六年11 月27 日

1.绪论 本学期新加入了嵌入式系统这门课程，在刚接触这门课程时就觉得这门课程与单片机十分相似，感觉和单片机差不多。从20世纪七十年代单片机的出现到各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。 嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

本学期新加入了嵌入式系统这门课程，在刚接触这门课程时就觉得这门课程与单片机十分相似，感觉和单片机差不多。从20世纪七十年代单片机的出现到各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。 嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上“系统”的概念。随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡，嵌入式系统利用自身积累的底蕴经验，重视和把握这个机会，想办法在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合，扩展物联和感知的支持能力，发掘某种领域物联网应用。作为物联网重要技术组成的嵌入式系统，嵌入式系统的视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。 嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会（ U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。[1] 嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模设备的系统。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。 嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同，嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的；所以经常称为“固件”。 随着人们生活水平的日益提高和汽车技术的不断发展,汽车逐渐进入千家万户,中国各大城市的汽车保有量快速增加.近年来,全国经济发展驶入快车道,道路运输网络逐步完善,居民消费层次不断提升,全国“机动化”浪潮持续向前推进,驾车新手增多无疑增加了许多交通隐患. 嵌入式在汽车中的应用: 1:智能温度调控 2:电喷燃油系统控制 3:ABS 智能防侧滑失控系统控制 4:车内娱乐系统 5:智能雷达限速<与前后车保持距离,防止追尾!> 6:智能导航 7:智能驾驶<疲劳驾驶状态提醒,及酒后开车自动熄火,人工智能自动驾驶技术还在探索中....> 8:整车状态自检:胎压,制动系统,动力系统,及液压防震系统等! 随着汽车数量和驾车新手的急剧增加,交通事故、汽车盗抢也成为一个较为严峻的社会问题.虽然智能系统在各类汽车上的应用从某种程度上解决了汽车的安全问题,但一方面,汽车数量和驾车新手的增加,造成世界各类交通事故层出不全,死亡人

台式机通过USB无线网卡共享网络方法完整版

台式机通过U S B无线 网卡共享网络方法 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

如何用USB无线网卡共享无线网络让笔记本使用~我们带着本本回家就可以让家里的台式机和我们的本本同时上网啦~ 买了本本到放假回家却不能和家里的台式机同时上网，可以通过组建无线局域网来解决。 首先，一个Usb无线网卡相对于无线路由是很便宜的，三十块大洋左右。 这种USB无线网卡可以根据里面的说明书来安装，这里不再赘述。 首先，我们需要更改无线网卡的通讯模式，在“网上邻居”中右键单击“无线连接”进入“属性”设置，然后选择“无线网络配置”选项卡，单击下面的“高级”按钮，你会看到无线网卡的网络连接方式，默认为“任何可用的网络（首选访问点）”，由于要组建的是两块或两块以上的无线网卡之间的通讯，所以将这个设置

改为“仅计算机到计算机（特定）”。注意，所有这个局域网内的无线网卡都要进行这个设置。 注意：“自动连接到非首选网络”，不要勾选！ 接下来，我们需要给主机的这块USB无线网卡指定一个ESSID，这样才能使网络中的客户无线网卡对器进行通讯识别。仍然是在“无线网络配置”中，点击“添加”按钮后在Network Name中随意输入即可，在这里笔者设置为“A14-508”，设置网络密钥为：12345（可以自行设置密钥） 然后点击“确定”按钮，该网络连接新建完成。我们可以在可用网络中看到这个网络了，如下图： 接下来我们就需要在主机上设置无线网卡的共享上网了，在“网络连接”中执行左上方的“设置家庭或小型办公网络”，步骤如下： 首先双击“网上邻居”，打开界面；

嵌入式系统及应用

嵌入式系统及应用习题 第一章操作系统概述 1.什么是嵌入式系统？ 2.简述嵌入式系统的发展过程。 3.嵌入式系统有哪些特点？ 4.嵌入式系统的应用领域有哪些？ 5.举出几个嵌入式系统应用的例子，通过查资料和独立思考，说明这些嵌入式系统产品主要由哪几部分组成，每个组成部分完成什么功能。（提示：数码相机、办公类产品、工业控制类产品的例子等。） 6.通过查阅资料，你认为嵌入式系统的发展趋势如何？ 第二章嵌入式系统基础知识 1.从硬件系统来看，嵌入式系统由哪些部分组成？ 2.从软件系统来看，嵌入式系统由哪几部分组成？ 3.嵌入式处理器的按体系结构分哪几类？ 4.半导体存储器分为哪几种？说明它们的特点及用途。 5. 嵌入式软件体系结构有哪几种类型，优缺点如何？ 6. 嵌入式系统产品开发一般包括哪几个阶段？每一个阶段的主要工作有哪些？ 7.嵌入式系统主要由软件和硬件两大部分组成，其中有的功能可以用软件实现，又可以用硬件实现，那么软件和硬件的划分一般有哪些原则？举出几个同一个功能既可以用软件实现，又可以用硬件实现的例子。 大作业1： 选择一个嵌入式系统产品（如手机、PDA、工业控制产品、智能家用电器等），利用本章学过的知识，假设你是系统的总设计师，那么你认为应该如何运作这个产品的开发，直到把产品从实验室推向市场。 提示：题目较大，嵌入式系统开发包括需求分析、设计、实现、测试等方面。在实现方面，不必把产品开发出来（即不必设计电路图，不必编写程序代码，只需概括地写出软件硬件需要完成的工作即可）。 第三章嵌入式系统平台构建 1.嵌入式系统的硬件有哪几个组成部件？ 2.通用处理器与嵌入式处理器有哪些相同和不同的地方？ 3.常用的嵌入式处理器、控制器、数字信号处理器有哪些？各自有什么特点，通常适用于哪些方面的应用？除了书上介绍的嵌入式处理器之外，你还能提供哪些嵌入式处理器（型号和制造商）？ 4.设计嵌入式系统时，.选择嵌入式处理器需要考虑哪些因素？ 5.嵌入式操作系统有哪些特点，怎样选择嵌入式操作系统？ 6. 举例说明ARM处理器和ucos操作系统的应用。 7. 说明S3C44B0X存储空间的分配。 第四章 ARM嵌入式微处理器体系结构 1. ARM处理器的特点有哪些？ 2. 简述ARM处理器的工作状态。 3. 简述ARM处理器的7种运行模式。

浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景

浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景 （检测技术与自动化装置卜庆贵2010080111） 1嵌入式系统的定义与特点 1.1定义 嵌入式系统(Embedded System)，就是功能比通用计算机专门化，具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的，合适的运算速度，高可靠性和较低比较成本的专门计算机系统。 英国电机工程师协会的定义为：嵌入式系统为控制、监视或辅助设备，机器甚至工厂运作的装置。它具备了下列特性：通常执行特定功能；以微电脑与周边构成核心，严格的时序与稳定度的要求。全自动操作循环。 我国定义为：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。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 1.2 特点 嵌入式系统的主要特点在于系统内核小、专用性强、具有高适时性和高可靠性。根据应用需求对软硬件进行裁剪，在满足用户功能的基础上，最大限度地追求系统的可靠性、成本、体积是嵌入式技术研究的目标；建立相对通用的硬件基础，根据应用需求挂接输入检测和输出控制模块，然后在其上量身定制操作系统，再开发满足具体需求的应用软件，是嵌入式应用系统开发的一般模式。

2嵌入式系统的分类 目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外，大量存在的是8位和16位的嵌人式微控制器（blCul）．嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，它与通用计算机应用不同在于：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各装置、产品和系统之间的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状．嵌人式计算机可以分成下面几类： （1）嵌入式微处理器 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中．将微处理器装配在专门设计的电路板上．只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求．嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在上作温度、抗电磁下扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 （2）嵌入式微控制器 嵌人式徽控制器义称单片机。嵌入式徽控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM—PROM、RAM、总线、总线逻辑、定时，计数器、看门狗、I／O、串行口、脉宽调制输出、MD、D／A、RAM、E2PROM 等各种必要功能和外故。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内枝都是一样的．不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配．功能不多不少．从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比．微控制器的最大特点是单片化体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。（3）嵌入式DSP处理嚣 DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计．使其适合于执行DSP

嵌入式系统应用教程习题答案

参考答案 第1章嵌入式系统概论 1．嵌入式系统具有什么特点？举出3个嵌入式系统的实例。 答：嵌入式系统具有特点是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 智能仪器仪表、导弹、汽车控制系统、机器人、A TM（Automatic Teller Machine）、信息家电、智能手机等内部都有嵌入式系统。 2．嵌入式系统的发展经历了哪些阶段？ 答：嵌入式系统的发展经历了以下四个阶段：无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。 3．画出嵌入式系统的开发流程图。 答： 图1-1 嵌入式系统开发流程 4．嵌入式操作系统有哪些？举出4个实例，并说明特点。 答：嵌入式操作系统主要有嵌入式Linux、Windows CE、VxWorks、Palm OS以及μC/OS-Ⅱ等。 (1)嵌入式Linux在嵌入式领域的特点： ①.Linux是开放源代码的，不存在黑箱技术，遍布全球的Linux爱好者为Linux提 供强大的技术支持； ②.Linux属于微内核操作系统，内核小、效率高、运行稳定、可裁剪性好，并且更

新速度很快； ③.Linux适应于多种CPU和多种硬件平台，是一个跨平台的系统； ④.Linux具有与生俱来的强大的网络功能，支持各种网络连接方式，很适合作为面 向Internet的新一代嵌入式产品的操作系统； ⑤.Linux具有丰富的软件开发工具，能够满足嵌入式系统中软件部分的开发要求。 (2)Windows CE在嵌入式领域的特点： Windows CE具有模块化、结构化和基于Win32应用程序接口和与处理器无关等特点。不仅继承了Windows优秀的图形界面，而且可以直接使用Windows 95/98上的编程工具（如Visual Basic、Visual C++等）进行应用程序开发，使绝大多数的应用软件只需简单的修改和移植就可以在Windows CE平台上继续使用。 (3)VxWorks VxWorks具有高性能的内核、友好的用户开发环境，是实时操作系统，广泛应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域， (4)μC/OS-Ⅱ μC/OS-Ⅱ是一个源代码开放、可剪裁、结构小巧、抢先式的实时操作系统，主要用于中小型嵌入式系统中，执行效率高、占用空间小、可移植性强，具有良好的实时性能和可扩展性，最多支持64个任务，可运行在大部分嵌入式微处理器上。 第2章Linux系统介绍 1．要让1台PC机既能运行Windows XP系统，又能运行Linux系统，应如何给该PC机安装操作系统？ 答：根据Linux系统在计算机中的存在方式，将Linux的安装分为单系统、多系统和虚拟机。 1．单系统安装。指在计算机中仅安装Linux系统，无其它操作系统，因此，安装简单，只需要将光驱设为第一启动设备，依次放入Linux安装光盘，按照提示就可以完成安装。 2．多系统安装。指在同一台计算机中，除了安装Linux外还有其它操作系统，需要对计算机中硬盘空间进行合理分配，并且按照不同操作系统的需要，在硬盘上建立相应格式的分区。通常多系统的安装指在同一台计算机中同时安装Windows系统和Linux系统。 3．虚拟机安装。指在已经安装好的Windows系统下，通过虚拟机软件虚拟出供Linux 安装和运行的环境。这种方式对原有系统无需改动即可在同一台计算机中运行多个操作系统，但要求计算机有较高的配置，否则，虚拟机中运行的操作系统速度较慢，且不稳定。 2．简述以虚拟机形式安装Linux系统时，如果不安装VMware Tools，会有怎样的后果？ 答：以虚拟机形式安装Linux系统时，如果不安装VMware Tools，在操作中，鼠标从虚拟机环境中切换到Windows中时，需要同时按Ctrl+Alt键进行切换，并且不能设置屏幕的分辨率和色彩深度。 3．用X-Window的gFTP对指定的FTP网站进行文件下载和上传的操作。 答：鼠标左键依次单击“开始→应用程序→网络→g FTP”，或者在“系统终端”窗口中执行命令“gftp”，启动gFTP工具软件。 在“主机”窗口中输入远程FTP服务器IP地址和用户名、密码，鼠标左键单击界面左