物聯(lián)網(wǎng)、云計算不是炒作,是嵌入式系統(tǒng)物聯(lián)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高級階段上交叉融合變革的時代產(chǎn)物。當物聯(lián)網(wǎng)熱鬧過后,必然會進入一個理性時代。深入了解嵌入式系統(tǒng)的物聯(lián)史,有助于厘清物聯(lián)網(wǎng)、云計算的本質(zhì)。目前,物聯(lián)網(wǎng)、云計算領(lǐng)域中,缺少嵌入式系統(tǒng)視角。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工程應(yīng)用,是物聯(lián)網(wǎng)時代嵌入式系統(tǒng)的新機遇。
大家在開發(fā)嵌入式產(chǎn)品時首先會想到用控制器的匯編語言編寫監(jiān)控程序,主要原因是:①匯編語言生成的程序?qū)?yīng)的二進制代碼少,程序執(zhí)行要比高級語言生成的程序快;②控制器剛問世時,沒有相應(yīng)的高級語言可供使用;③存儲器的價格問題和尋址空間的限制。
文章首先介紹了uC/OS-II在ARM上的移植。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)以太網(wǎng)控制器ENC28J60的特點,設(shè)計了該系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。闡述了如何在嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-II上移植實現(xiàn)LwIP這套TCP/IP協(xié)議棧,并詳細地描述了ENC28J60網(wǎng)卡驅(qū)動的軟件流程,給μC/OS-II加上了網(wǎng)絡(luò)支持。
隨著系統(tǒng)日趨復(fù)雜,隨著需要該技術(shù)的非嵌入式專家日益增多,人們迫切需要一種新的嵌入式設(shè)計方法。圖形化系統(tǒng)設(shè)計革命性地解決了設(shè)計問題,它將直觀的圖形化編程和靈活的商用現(xiàn)成(COTS)硬件融為一體,幫助工程師和科學(xué)家更有效地設(shè)計、建模、部署嵌入式系統(tǒng)。
雖然FPGA的傳統(tǒng)用戶是硬件設(shè)計者,但是賽靈思的新型嵌入式設(shè)計平臺,使得軟件開發(fā)人員也能夠在熟悉的環(huán)境中輕松編程,包括Eclipse IDE、編譯器、調(diào)試器、操作系統(tǒng)和庫。編程可以利用uC/OS-II之類的RTOS 甚至全嵌入式Linux在裸金屬級完成。
根據(jù)嵌入式系統(tǒng)軟件的特點和發(fā)展需求,設(shè)計了一種新的嵌入式軟件組件模型SECOM,給出了模型的基本組成元素。同時,利用時間Petri網(wǎng)TPN建立一個TPN計時器timer,對該組件模型SECOM非功能性約束中的實時性進行建模與分析, 形式化地驗證了該組件的實時性。
時間換空間的方案解決性能問題的情形比較少。有時會出現(xiàn)在對內(nèi)存要求十分苛刻的地方,比如嵌入式操作系統(tǒng)中。
分析了PPPoE協(xié)議的基本框架和協(xié)議過程,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)資源有限和無操作系統(tǒng)支持的特點,設(shè)計了一種適合于嵌入式系統(tǒng)的PPPoE軟件結(jié)構(gòu),提出了減少代碼長度和數(shù)據(jù)存儲空間的優(yōu)化方法,在80D51芯片上成功實現(xiàn)了PPPoE協(xié)議軟件,并應(yīng)用在以太話機中。實際運行證明,本PPPoE協(xié)議軟件在穩(wěn)定性、互通性和一致性等方面都具有良好的性能。
引 言 聲卡技術(shù)是多媒體計算機技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一, 它的出現(xiàn)使得計算機更富表達力。目前,由于采用的錄放音芯片結(jié)構(gòu)簡單、采樣率過低而使得嵌入式系統(tǒng)中的音質(zhì)效果比較差,遠遠滿足不了人們
介紹了ARM-μCLinux嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成,重點分析了ARM-μCLinux嵌入式系統(tǒng)啟動引導(dǎo)的過程和實現(xiàn)該系統(tǒng)啟動引導(dǎo)的技術(shù)難點,提出了一種有效的啟動引導(dǎo)方案。
對于面向控制的系統(tǒng),可以采用有限狀態(tài)機(FSM)定義需求和設(shè)計,這是一種得到廣泛認可的抽象表示方法。當然,光靠FSM并不能對復(fù)雜的實際工業(yè)系統(tǒng)進行建模。我們還需要:1. 能將需求模塊化并區(qū)分需求等級;2. 能合并各組成部分的需求(或設(shè)計);3. 能通過更新預(yù)先規(guī)定的變量和設(shè)備,防止可能出現(xiàn)的異常。
關(guān)于異常處理,分為三部分:1. ARM異常和模式:core處理異常時的操作,幾種模式介紹。2. Vector table:3. 異常優(yōu)先級4. lr偏移:幾種異常如何返回
在設(shè)計實驗系統(tǒng)模型(圖1)時,充分考慮到軟硬協(xié)同性,使其成為一個實驗與研究完備平臺。軟硬件協(xié)同性問題涉及到協(xié)同性劃分技術(shù)和協(xié)同性設(shè)計技術(shù)。協(xié)同性核心問題之一將涉及啟動加載軟件Bootloader、系統(tǒng)板級支持包BSP 以及嵌入式OS 之間融合和移植。協(xié)同性設(shè)計技術(shù)與系統(tǒng)功能、性能以及開發(fā)人員等因素相關(guān),其核心內(nèi)容為軟硬件的協(xié)同描述、驗證和綜合提供一種集成環(huán)境。