嵌入式Linux开发的前世与今生——基本概述(一)
在不同应用领域中,嵌入式系统的执行装置一般是不同的,应该根据具体的应用场合和系统所要求实现的功能选择不同的设备和执行装置。是一个标准的内核,它将CPU时钟、中断、I/O、定时器等资源都封装起来,留给用户的是一个标准的API函数接口。感知层:MCU(微控制器)+(EOS)embeded operation system+海量传感器+通信模块(LoRA、NB-IOT、5G)+电源管理芯片(电池供电、低
一,嵌入式系统
嵌入式系统是为满足某些特定功能需要而内嵌在设备、装置、机器内部的一种专用的计算机系统
三大件:处理器,存储器,IO+外设
USB:UNIVERASL SERIAL BUS通用串行总线。
以华为华为NB-IoT智能停车方案为例
二,嵌入式系统开发在物联网开发中的作用
应用层:JAVA、C/C++;HTTP、HTTPS、MQTT、Coap、异步IO、内存数据库、大数据、云计算
网络层: LoRA、NB-IOT、5G公众移动通信网(第三层硬件);TCP/IP
边缘层:边缘计算(雾计算)
感知层:MCU(微控制器)+(EOS)embeded operation system+海量传感器+通信模块(LoRA、NB-IOT、5G)+电源管理芯片(电池供电、低功耗)+在线升级OTA+信号采集、处理、控制软(嵌入式软件)
三,嵌入式系统组成结构
1,硬件和软件
(1)硬件:嵌入式处理器、存储系统、(由IO连接)外设、时钟、复位、电源
三大件全部集成:嵌入式微控制器(单片机);
三大件部分集成:嵌入式微处理器+IO集成在一个芯片内部,存储外置
(2)软件:嵌入式操作系统(可裁剪移植的、定制开发)、应用软件(专用性、固化)
嵌入式系统通常由嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几大部分组成。
2,硬件层
硬件层由嵌入式处理器、存储器系统、通用设备接口和I/O接口(如A/D、D/A、I/O等)组成。在一片嵌入式微处理器基础上增加电源电路、时钟电路和存储器电路(ROM和SDRAM等),就构成了七个嵌入式核心控制模块。其中,操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
3,中间层
中间层也称为硬件抽象层或板极支持包,它把系统软件与底层硬件部分隔离。板极支持包对上具有操作系统相关性,对下具有硬件相关性。设计一个完整的中间层需要完成两部分工作:
① 嵌入式系统的初始化,它包括片级初始化、板级初始化和系统级初始化。
② 设计硬件相关的设备驱动
4,软件层
软件层由多任务操作系统(OS)、文件系统、图形用户接口(GUI)、网络系统及通用组件模块组成。OS是嵌入式应用软件的基础和开发平台;是一段嵌入式目标代码中的程序,系统复位后首先执行,相当于用户的主程序,用户的其他应用程序都建立在OS之上;是一个标准的内核,它将CPU时钟、中断、I/O、定时器等资源都封装起来,留给用户的是一个标准的API函数接口。
5, 功能层与执行装置
功能层由基于OS开发的应用程序组成,用来完成对被控对象的控制功能。功能层是面向被控制对象和用户的,为方便用户操作,往往需要提供一个友好的人机界面。执行装置是指那些可以接受嵌入式计算机系统发出控制命令,执行所规定的操作或任务的设备和装置。在不同应用领域中,嵌入式系统的执行装置一般是不同的,应该根据具体的应用场合和系统所要求实现的功能选择不同的设备和执行装置。
四,嵌入式系统特点
①专用、软硬件可剪裁可配置
②低功耗、高可靠性、高稳定性
③软件代码短小精悍
④代码可固化
⑤实时性
⑥软件开发需要专门的开发工具和开发环境
希望上述内容能够对大家有所帮助,如果有不明白的小伙伴欢迎提问,
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