嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程

1、嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介 嵌入式系統(tǒng)的組成 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程,第9章 嵌入式系統(tǒng)概述,廣義上講，凡是帶有微處理器的專用軟硬件系統(tǒng)都可稱為嵌入式系統(tǒng)。如各類單片機(jī)和DSP系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在完成較為單一的專業(yè)功能時(shí)具有簡(jiǎn)潔高效的特點(diǎn)。但由于他們沒(méi)有操作系統(tǒng)，管理系統(tǒng)硬件和軟件的能力有限，在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多任務(wù)功能時(shí)，往往困難重重，甚至無(wú)法實(shí)現(xiàn) 從狹義上講，那些使用嵌入式微處理器構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng)，具有自己操作系統(tǒng)，具有特定功能，用于特定場(chǎng)合的專用軟硬件系統(tǒng)稱為嵌入式系統(tǒng)。,9.1 嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介,嵌入式系統(tǒng)的幾個(gè)重要特征,1.系統(tǒng)內(nèi)核?。?由于嵌入式系統(tǒng)一般是應(yīng)用于小型電子裝置的，系統(tǒng)資源相對(duì)有限，所以內(nèi)核較之傳統(tǒng)的操

2、作系統(tǒng)要小得多。,2.專用性強(qiáng)： 嵌入式系統(tǒng)的個(gè)性化很強(qiáng)，其中的軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密，一般要針對(duì)硬件進(jìn)行系統(tǒng)的移植。 即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和增減不斷進(jìn)行修改。 同時(shí)針對(duì)不同的任務(wù)，往往需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行較大更改，程序的編譯下載要和系統(tǒng)相結(jié)合，這種修改和通用軟件的“升級(jí)”是完全不同的概念。,3.系統(tǒng)精簡(jiǎn)： 嵌入式系統(tǒng)一般沒(méi)有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯區(qū)分，不要求其功能設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)上過(guò)于復(fù)雜，這樣一方面利于控制系統(tǒng)成本，同時(shí)也利于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全。,4.高實(shí)時(shí)性O(shè)S： 這是嵌入式軟件的基本要求，而且軟件要求固態(tài)存儲(chǔ)，以提高速度。軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性、實(shí)時(shí)性。

3、,5.嵌入式軟件開(kāi)發(fā)走向標(biāo)準(zhǔn)化： 嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序可以沒(méi)有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行。 為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS（RealTime Operating System）開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。,6.嵌入式系統(tǒng)需要開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境： 由于其本身不具備自主開(kāi)發(fā)能力，即使設(shè)計(jì)完成以后，用戶通常也是不能對(duì)其中的程序功能進(jìn)行修改，必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)。 這些工具和環(huán)境一般是基于通用計(jì)算機(jī)上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號(hào)示波器等。開(kāi)發(fā)時(shí)往往有主機(jī)和目標(biāo)機(jī)的概念，主

4、機(jī)用于程序的開(kāi)發(fā)，目標(biāo)機(jī)作為最后的執(zhí)行機(jī)，開(kāi)發(fā)時(shí)需要交替結(jié)合進(jìn)行。,9.2 嵌入式系統(tǒng)的組成,嵌入式系統(tǒng)由嵌入式硬件與嵌入式軟件組成。 嵌入式硬件以芯片、模板、組件、控制器形式埋藏于設(shè)備內(nèi)部。 嵌入式軟件是實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)和各種專用軟件，一般固化在ROM或閃存中。 嵌入式系統(tǒng)軟硬兼施，融為一體，成為產(chǎn)品，但在開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要一些開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行輔助開(kāi)發(fā)。,嵌入式系統(tǒng)的整體架構(gòu),嵌入式微處理器,對(duì)實(shí)時(shí)多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間，從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)內(nèi)核的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度。 具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了避免在軟件模

5、塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用，需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。,嵌入式微處理器,可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，能迅速地開(kāi)發(fā)出滿足應(yīng)用需求的產(chǎn)品。 嵌入式微處理器必須功耗很低，尤其是用于便攜式的無(wú)線及移動(dòng)的計(jì)算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，如需要功耗只有mW甚至W級(jí)。,嵌入式微處理器分類,嵌入式系統(tǒng)硬件核心是嵌入式處理器。 嵌入式處理器可以分為四類： 嵌入式微處理器EMPU （Embedded Microprocessor Unit） 嵌入式微控制器EMCU （Embedded Microcontroller Unit） 嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器EDSP （Embedded Di

6、gital Signal Processor） 嵌入式片上系統(tǒng)ESoC （Embedded System on Chip）,嵌入式系統(tǒng)硬件核心,嵌入式微處理器EMPU,嵌入式微處理器就是和通用計(jì)算機(jī)的微處理器對(duì)應(yīng)的CPU。在應(yīng)用中，一般是將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上，在母板上只保留和嵌入式相關(guān)的功能即可，這樣可以滿足嵌入式系統(tǒng)體積小和功耗低的要求。 嵌入式微處理器制造商：摩托羅拉、英特爾、IBM、日立、NEC、東芝、AMD、國(guó)家半導(dǎo)體、Zilog、IDT、富士通、Atmel、太陽(yáng)、微系統(tǒng)、夏普、Oki、飛利浦等。 主要的嵌入式微處理器包括：Motorola PowerPC、Intel P

7、entium、Motorola 68000、strong ARM、MIPS、AMD X86系列等等。,嵌入式微控制器又稱為單片機(jī)，它將CPU、存儲(chǔ)器（少量的RAM、ROM或兩者都有）和其它外設(shè)接口封裝在同一片集成電路里。 嵌入式微控制器制造商：摩托羅拉、英特爾、英飛凌科技、 Atmel、日立、NEC、三菱、東芝、松下、Microchip、富士、飛利浦、德州儀器、三星、三洋、索尼、Oki、凌陽(yáng)科技等。 主要的嵌入式微控制器包括：MCS-51、MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、C166/167、68K、Z8、C540、PIC、AVR等系列。,嵌入式微控制器EMCU,嵌入式D

8、SP專門用來(lái)對(duì)離散時(shí)間信號(hào)進(jìn)行極快的處理計(jì)算，提高編譯效率和執(zhí)行速度。在數(shù)字濾波、FFT、譜分析、圖像處理等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 DSP正在大量進(jìn)入嵌入式市場(chǎng)，目前廣泛應(yīng)用的是TI產(chǎn)品TMS320C2000 /C5000系列，另外Intel和Siemens也有相應(yīng)的產(chǎn)品。,嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器EDSP,ESoC：在一個(gè)硅片上實(shí)現(xiàn)一個(gè)更為復(fù)雜的系統(tǒng)。 各種通用處理器內(nèi)核將作為SoC設(shè)計(jì)公司的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，成為 VLSI設(shè)計(jì)中一種標(biāo)準(zhǔn)的器件，用標(biāo)準(zhǔn)的VHDL等語(yǔ)言描述。 用戶只需定義出整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，仿真通過(guò)后，就可以將設(shè)計(jì)圖交給半導(dǎo)體工廠制作樣品。 這樣除個(gè)別無(wú)法集成的器件以外，整個(gè)嵌入式系統(tǒng)大部分均可集成到

9、一塊或幾塊芯片中去，應(yīng)用系統(tǒng)電路板將變得很簡(jiǎn)潔，對(duì)于減小體積和功耗、提高可靠性非常有利。,嵌入式片上系統(tǒng)ESoC,嵌入式系統(tǒng)軟件核心包括： 系統(tǒng)軟件：嵌入式操作系統(tǒng) 支撐軟件：嵌入式軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)及工具 應(yīng)用軟件：嵌入式應(yīng)用軟件,嵌入式系統(tǒng)軟件核心,1軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ) 為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲(chǔ)器芯片或單片機(jī)本身中，而不是存貯在磁盤中。 2軟件代碼高質(zhì)量、高可靠性 盡管半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高、片上存儲(chǔ)器容量不斷增加，但在大多數(shù)應(yīng)用中，存儲(chǔ)空間仍然是寶貴的，還存在實(shí)時(shí)性的要求。為此要求程序編寫和編譯工具的質(zhì)量要高，以減少程序二進(jìn)制代碼長(zhǎng)度、提高

10、執(zhí)行速度。,嵌入式系統(tǒng)軟件的特征,3操作系統(tǒng)軟件具有高實(shí)時(shí)性 在多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)中，對(duì)各項(xiàng)任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧、合理調(diào)度是保證系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，單純提高處理器的速度是無(wú)法完成這些要求的，也是沒(méi)有效率的，這種任務(wù)調(diào)度只能由優(yōu)化編寫的系統(tǒng)軟件來(lái)完成，因此操作系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是基本要求。 4 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用語(yǔ)言： 據(jù)統(tǒng)計(jì)，在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，最受歡迎的前3種編程語(yǔ)言分別是C(74.6%)、匯編(69.6%)和C+ (50.1%)。,嵌入式系統(tǒng)軟件的特征,通用計(jì)算機(jī)具有完善的操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)以及完成后的軟件都在OS平臺(tái)上面運(yùn)行，但一般不是實(shí)時(shí)的。 嵌入式系統(tǒng)則不同，應(yīng)用程序用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言來(lái)開(kāi)發(fā)

11、，可以沒(méi)有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行；但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源，用戶必須自行選配RTOS開(kāi)發(fā)平臺(tái)，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),一般來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)內(nèi)核只提供基本的功能，如建立和管理進(jìn)程、管理設(shè)備等。但是，一些桌面操作系統(tǒng)，如Windows等，將許多功能引入內(nèi)核，操作系統(tǒng)的內(nèi)核變得越來(lái)越大。內(nèi)核變大使得占用的資源增多，剪裁起來(lái)很麻煩。 嵌入式操作系統(tǒng)采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，內(nèi)核只提供基本的功能，比如：任務(wù)的調(diào)度、任務(wù)之間的通信與同步、內(nèi)存管理、時(shí)鐘管理等。其它的應(yīng)用組件，比如網(wǎng)絡(luò)功能、文件系統(tǒng)等均工作在用戶態(tài)，以系統(tǒng)進(jìn)程或函數(shù)調(diào)用的

12、方式工作。因而系統(tǒng)都是可裁減的，用戶可以根據(jù)自己的需要選用相應(yīng)的組件。,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn) 1微內(nèi)核結(jié)構(gòu),任務(wù)的調(diào)度有三種方式：可搶占式調(diào)度、不可搶占式調(diào)度和時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度。 不可搶占式調(diào)度：一個(gè)任務(wù)一旦獲得CPU就獨(dú)占CPU運(yùn)行，除非由于某種原因，它決定放棄CPU的使用權(quán)； 可搶占式調(diào)度：基于任務(wù)優(yōu)先級(jí)，當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)可以隨時(shí)讓位給優(yōu)先級(jí)更高的處于就緒態(tài)的其它任務(wù)； 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度：當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上任務(wù)有同樣的優(yōu)先級(jí)，不同任務(wù)輪轉(zhuǎn)地使用CPU，直到系統(tǒng)分配的CPU時(shí)間片用完。 目前，大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)不同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)采用基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度法，對(duì)相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)則采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)

13、調(diào)度法。,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn) 2任務(wù)調(diào)度,多數(shù)嵌入式系統(tǒng)對(duì)時(shí)間的要求較高，稱之為實(shí)時(shí)系統(tǒng)。 有兩種類型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)：硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)和軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)。 軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)并不要求限定某一任務(wù)必須在一定的時(shí)間內(nèi)完成，只要求各任務(wù)運(yùn)行得越快越好； 硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求，一旦系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間不能滿足，就可能會(huì)引起系統(tǒng)崩潰或致命的錯(cuò)誤，一般在工業(yè)控制中應(yīng)用較多。,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn) 3硬實(shí)時(shí)和軟實(shí)時(shí),一些桌面操作系統(tǒng)使用了虛擬存儲(chǔ)器的概念。采用段式管理、頁(yè)式管理、或段頁(yè)式管理。 但是，大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)不使用虛存技術(shù)，對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)是直接的，使用物理地址；而且，大多數(shù)嵌入式操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存空間沒(méi)有保護(hù)，各個(gè)進(jìn)

14、程共享同一個(gè)運(yùn)行空間。一個(gè)進(jìn)程在執(zhí)行前，系統(tǒng)必須為它分配足夠的連續(xù)地址空間，然后全部載入主存儲(chǔ)器。 由此可見(jiàn)，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)人員必須參與系統(tǒng)的內(nèi)存管理，對(duì)軟件中的一些內(nèi)存操作必須格外小心。,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn) 4內(nèi)存管理,嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核可以在Flash上直接運(yùn)行，也可以加載到內(nèi)存中運(yùn)行。 Flash的運(yùn)行方式，是把內(nèi)核的可執(zhí)行映像燒寫到Flash上，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)從Flash的某個(gè)地址開(kāi)始執(zhí)行。這種方法實(shí)際上是很多嵌入式系統(tǒng)所采用的方法。 內(nèi)核加載方式是把內(nèi)核的壓縮文件存放在Flash上，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)讀取壓縮文件在內(nèi)存里解壓，然后開(kāi)始執(zhí)行。這種方式相對(duì)復(fù)雜一些，但是運(yùn)行速度可能更快，因?yàn)镽

15、AM的存取速率要比Flash高。,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn) 5內(nèi)核加載方式,常見(jiàn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),國(guó)內(nèi)RTOS： 女媧Hopen 桑夏2000 Delta OS 中軟Linux2.0 Linux HardHat Linux (Monta Vista) Red Flag Linux（紅旗Linux） HBOS（“天堂之鳥(niǎo)”） Suse Red Hat Embedix LynxOS (LynuxWorks),常見(jiàn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),國(guó)外RTOS： VX Works (風(fēng)河系統(tǒng)) Windows CE (微軟) VRTX (明導(dǎo)資訊) Palm PowerTV AMX (KADAK) C Executive

16、 PSX (JMI) VelOSity (Green Hills) OS-9 (Microware Systems) OSE (Enea OSE Systems) QNX (QNX Software Sys),RTXC (Lineo/Embedded Power Corp) SuperTask! (US Software) ThreadX (Express Logic) TNT/RTX (VenturCom) Windows NT Embedded/XP (微軟),嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具,編譯器：GNU編譯器 調(diào)試工具：GNU調(diào)試工具 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE） 繪圖入門工具 算法開(kāi)發(fā)工具：UML/S

17、DL工具庫(kù) 網(wǎng)絡(luò)/通信協(xié)議 配置管理工具 需求管理工具 DSP開(kāi)發(fā)工具 器件驅(qū)動(dòng)器開(kāi)發(fā)工具 軟硬件協(xié)同驗(yàn)證工具,Java工具 存儲(chǔ)器分析工具 軟件仿真/建模工具 Win CE工具 測(cè)試軟件事件跟蹤工具 內(nèi)電路仿真器（ICE） ROM仿真器 JTAG仿真器 邏輯分析器 示波器,9.3 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程,1 嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的特點(diǎn),嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的差別： 人機(jī)交互界面 有限的功能 時(shí)間關(guān)鍵性和穩(wěn)定性,嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)： 需要交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境：交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境是指實(shí)現(xiàn)編譯、鏈接和調(diào)試應(yīng)用程序代碼的環(huán)境。與運(yùn)行應(yīng)用程序的環(huán)境不同，它分散在有通信連接的宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)環(huán)境之中。 宿主機(jī)(Host)

18、是一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)，一般是PC機(jī)。它通過(guò)串口或網(wǎng)絡(luò)連接與目標(biāo)機(jī)通信。 目標(biāo)機(jī)(Target) 可以是嵌入式應(yīng)用軟件的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，也可以是能替代實(shí)際環(huán)境的仿真系統(tǒng)。,嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)： 引入任務(wù)設(shè)計(jì)方法 需要固化程序 軟件開(kāi)發(fā)難度大 嵌入式應(yīng)用軟件對(duì)實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾性等性能的要求都比通用軟件的要求更為嚴(yán)格和苛刻。,2.2 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的流程,嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)流程與通用軟件的開(kāi)發(fā)流程大同小異，但開(kāi)發(fā)所使用的設(shè)計(jì)方法具有嵌入式開(kāi)發(fā)的特點(diǎn)。整個(gè)開(kāi)發(fā)流程可分為： 需求分析階段 設(shè)計(jì)階段 生成代碼階段 固化階段,需求分析階段,嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用需求中最為突出的是注重應(yīng)用的時(shí)效性，需求分析階

19、段的主要任務(wù)是： (1)對(duì)問(wèn)題的識(shí)別和分析 對(duì)用戶提出的問(wèn)題進(jìn)行抽象識(shí)別用以產(chǎn)生以下的需求：功能需求、性能需求、環(huán)境需求、可靠性需求、安全需求、用戶界面需求、資源使用需求、軟件成本與開(kāi)發(fā)進(jìn)度需求。,需求分析階段,(2)制訂規(guī)格說(shuō)明文檔 經(jīng)過(guò)對(duì)問(wèn)題的識(shí)別，產(chǎn)生了系統(tǒng)各方面的需求。通過(guò)對(duì)規(guī)格的說(shuō)明，文檔得以清晰、準(zhǔn)確地描述。這些說(shuō)明文檔包括需求規(guī)格說(shuō)明書和初級(jí)的用戶手冊(cè)等。 (3)需求評(píng)審 需求評(píng)審作為系統(tǒng)進(jìn)入下一階段前最后的需求分析復(fù)查手段，在需求分析的最后階段對(duì)各項(xiàng)需求進(jìn)行評(píng)估，以保證軟件需求的質(zhì)量。需求評(píng)審的內(nèi)容包括正確性、無(wú)歧義性、安全性、可驗(yàn)證性、一致性、可理解性、可修改性、可追蹤性等多

20、個(gè)方面。,設(shè)計(jì)階段,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)階段包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、任務(wù)設(shè)計(jì)和任務(wù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)。由于嵌入式系統(tǒng)中任務(wù)的并發(fā)性，嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中引入了DARTS(Design Approach for Real-Time System) DARTS設(shè)計(jì)方法：是結(jié)構(gòu)化分析/結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的擴(kuò)展。它給出劃分任務(wù)的方法，并提供定義任務(wù)間接口的機(jī)制。 DARTS設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)步驟如下： (1)數(shù)據(jù)流分析 (2)劃分任務(wù) (3)定義任務(wù)間的接口,生成代碼階段,生成代碼階段需要完成的工作包括代碼編程、交叉編譯和鏈接、交叉調(diào)試和測(cè)試等。,代碼編程,生成代碼階段,在嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，一般采用的方法是先在通用PC上編程，然后通過(guò)交叉

21、編譯鏈接，將程序做成目標(biāo)平臺(tái)上可以運(yùn)行的二進(jìn)制代碼格式。最后將程序下載到目標(biāo)平臺(tái)上的特定位置，在目標(biāo)板上啟動(dòng)運(yùn)行這段二進(jìn)制代碼。,生成代碼階段,交叉編譯和鏈接,嵌入式軟件開(kāi)發(fā)編碼完成后，要進(jìn)行編譯和鏈接以生成可執(zhí)行代碼。但是，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中設(shè)計(jì)人員普遍使用Intel的x86系列CPU的計(jì)算機(jī)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，而目標(biāo)環(huán)境的處理芯片卻是多種多樣的，如ARM，DSP，PowerPC，DragonBall系列等，這就要求開(kāi)發(fā)機(jī)上的編譯器能支持交叉編譯。 嵌入式集成開(kāi)發(fā)環(huán)境都支持交叉編譯、鏈接，如WindRiver公司的Tornado以及GNU套件等。交叉編譯鏈接生成兩種類型的可執(zhí)行文件：調(diào)試用的可執(zhí)行文件和固化

22、的可執(zhí)行文件。,生成代碼階段,交叉調(diào)試,交叉調(diào)試，又叫遠(yuǎn)程調(diào)試，具有以下特點(diǎn)： 調(diào)試器和被調(diào)試的程序運(yùn)行在不同的機(jī)器上。調(diào)試器運(yùn)行在PC或工作站上，而被調(diào)試程序運(yùn)行在各式的專用目標(biāo)機(jī)上； 調(diào)試器通過(guò)某種通信方式與目標(biāo)機(jī)建立聯(lián)系，如串口、并口、網(wǎng)絡(luò)、JTAG或者專用的通信方式；,在目標(biāo)機(jī)上一般具有某種調(diào)試代理，這種代理能與調(diào)試器一起配合完成對(duì)目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行程序的調(diào)試。這種代理可以是某種能支持調(diào)試的硬件，也可以是某種軟件； 目標(biāo)機(jī)可以是一種仿真機(jī)。通過(guò)在宿主機(jī)上運(yùn)行目標(biāo)機(jī)的仿真軟件，仿真一臺(tái)目標(biāo)機(jī)，使整個(gè)調(diào)試工作只在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上進(jìn)行。 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的測(cè)試與通用軟件的測(cè)試相似，分為單元測(cè)試和系統(tǒng)集成

23、測(cè)試。,生成代碼階段,測(cè)試,固化階段,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用軟件是針對(duì)特定的實(shí)際專業(yè)領(lǐng)域的，基于相應(yīng)的嵌入式硬件平臺(tái)，并能完成用戶預(yù)期任務(wù)的計(jì)算機(jī)軟件。,嵌入式軟件的特點(diǎn)如下： (1)軟件要求固態(tài)化存儲(chǔ)。 (2)軟件代碼要求高質(zhì)量、高可靠性。 (3)系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是基本要求。 (4)多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)成為嵌入式應(yīng)用軟件的必需。,總結(jié)：嵌入式軟件開(kāi)發(fā)的要點(diǎn),嵌入式應(yīng)用軟件高度依賴目標(biāo)應(yīng)用的軟硬件環(huán)境，軟件的部分任務(wù)功能函數(shù)由匯編語(yǔ)言完成，具有高度的不可移植性。 為了保證實(shí)時(shí)性能，使用效率高和速度快的匯編語(yǔ)言是不可避免的。 盡可能提高嵌入式應(yīng)用軟件的可移植性方法： (1)盡量用高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)，少用匯編語(yǔ)言 (2)局域化不可移植部分 (3)提高軟件的可重用性,2.3 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試,嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程：,2.3 嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試,嵌入式系統(tǒng)的調(diào)試方法： 1源程序模擬器方式 2監(jiān)控器方式 3仿真器方式,源程序模擬器方式,源程序模擬器(Simulator)是在PC機(jī)上，通過(guò)軟件手段模擬執(zhí)行為某種嵌入式處理器編寫的源程序的測(cè)試工具。 注意:模擬器的功能畢竟是以一種處理器模擬另一種處理器的運(yùn)行，在指令執(zhí)行時(shí)間