WindowsCE嵌入式系统.ppt

Windows CE嵌入式系统一个典型的嵌入式设备：PDA功能包括：n一个功能极强的通讯录: 商务通？n预装有word,excel,pp ：移动文字处理机？n装有windows media player：MP3?MP4?n无线上网，蓝牙，红外，串口：？nIE浏览器，outlook express,msn：笔记本电脑？n方便的便笺功能：录音笔？n游戏：游戏机？n极强的可扩充功能这一切的实现就只因为：在硬件上安装有一个嵌入式操作系统：Windows CE 5.0Windows CE 5.0项目1：认识PDA （1）本节课程主要知识点nPDA的主要功能nPDA中的嵌入式系统n嵌入式系统的定义和特点n嵌入式操作系统的相关知识n嵌入式系统的设计方法重点和难点重点n嵌入式系统的基本概念 难点n操作系统的相关概念 PDA的主要功能PDA的主要功能 n同学们通过使用PDA来总结其具体功能 n回答以下问题：uPDA中嵌入式操作系统是什么？uPDA中为什么要设置嵌入式操作系统？uPDA中可以完成哪些工作？uPDA上的应用程序如何安装？u如何配置PDA上的硬件？PDA中的嵌入式系统PDA中的嵌入式系统 nPDA是一个典型的嵌入式计算机系统。

nPDA的硬件系统采用基于ARM XScale技 术的Intel PXA270构建nPDA的软件系统采用微软Windows Mobile 5.0构建nPDA上的应用程序采用与PC机相同的编 程工具开发嵌入式系统的定义和特点嵌入式系统的定义一般定义：n以应用为中心，以计算机技术为基础、 软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、 体积、功耗严格要求的专用计算机系统 嵌入式系统特点（1/3）n系统内核小u由于嵌入式系统一般是应用于小型电 子装置的，系统资源相对有限，所以 内核较之传统的操作系统要小得多n专用性强u嵌入式系统的个性化很强，其中的软 件系统和硬件的结合非常紧密，一般 要针对硬件进行系统的移植嵌入式系统特点（2/3）n系统精简u嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的 明显区分，这样一方面利于控制系统成本， 同时也利于实现系统安全n有高实时性操作系统u这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求 固态存储，以提高速度软件代码要求高可 靠性和高实时性嵌入式系统特点（3/3）n嵌入式系统开发需要专门的开发工具和 环境n运行环境差异大n功耗低、体积小、集成度高、成本低n极其关注成本嵌入式系统与PC之间的区别n嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用 计算平台。

n嵌入式系统的资源比PC少得多n嵌入式系统故障带来的后果比PC机要严重 n嵌入式系统一般采用实时操作系统n嵌入式系统大都有成本、功耗的要求n嵌入式系统得到多种微处理器体系的支持n嵌入式系统需要专用的开发工具嵌入式操作系统的相关知识嵌入式操作系统按实时性分类 n根据实时性的强弱，可将嵌入式系统分 为硬实时、软实时系统u硬实时：系统对系统响应时间有严格的要求 ，如果系统响应时间不能满足，就要引起系 统崩溃或致命的错误u软实时：系统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按软件结构分类n循环轮询系统：（Polling Loop）最简单的软件结构是循环轮询，程序依次 检查系统的每一个输入条件，一旦条件成立就 进行相应的处理uInitialize()uWhile(true){uif(condition_1) action_1();u……u if(condition_n) acition_n()；}循环轮询系统的优缺点n优点：u 对于简单的系统而言，便于编程和理解u 没有中断的机制，程序运行良好，不会出 现随机的问题n缺点：u 有限的应用领域（由于不可确定性）u 对于大量的I/O服务的应用，不容易实现u 大的程序不便于调试n它适合于慢速和非常快速的简单系统。

前后台系统n后台：是一个一直在运行的系统 n前台：是由一些中断处理过程组成的u当有一前台事件(外部事件)发生时，引起中 断, 中断后台运行，再进行前台处理， 处理 完成后又回到后台(通常又称主程序)n很多基于微处理器的产品采用前后台系 统设计从省电的角度出发，平时微处 理器处在停机状态，所有的事都靠中断 服务来完成单处理器多任务系统n对于一个复杂的嵌入式实时系统来说， 当采用中断处理程序加一个后台主程序 这种软件结构难以实时的、准确的、可 靠的完成时，可采用该类型的系统n在一个计算机中需要同时处理多个任务 时，就需要采用实时多任务系统单处理器多任务系统主要特点n多个顺序执行的任务并行运行n宏观上看，所有的任务同时运行，每个任务运 行在自己独立的CPU上n实际上，不同的任务是共享同一个CPU和其它 硬件因此，需要系统来对这些共享的设备和 数据进行管理n每个程序都被编制成无限循环的程序，等待特 定的输入，执行相应的任务n这种程序模型将系统分成相对简单的，相互合 作的模块多处理器多任务系统n多任务可运行在多个处理器上，由操作 系统统一调度处理n宏观上看是并行的，微观上看也是并行 的n多处理多任务系统越来越成熟。

常见的嵌入式操作系统Windows CEnWindows CE 是一个紧凑、完整和可扩展 的嵌入式操作系统是一个多线程、基 于优先级可抢占式操作系统，特别适合 于有限资源的硬件平台nWindows CE 支持Microsoft Win32 API和 其它的编程接口，包括组件对象模型 COM，Microsoft基本类库 MFC，Activex 控制，Microsoft活动模板库ATL等VxworksnVxworks是美国WindRiver公司1983年开 发的一种实时操作系统，具有高性能的 内核及友好的开发环境，在嵌入式实时 领域占有很重要的地位nVxworks具有的显著特点u 高可靠性，高实时性，可裁减性u 支持多种处理器，如 x86，MIPS，ARM， i960，Sun Sparc，Power PC等n美国火星探测器使用该系统Palm OSnPalm OS是网络设备制造商3COM旗下的 Palm Computing掌上电脑公司产品nPalm OS 在北美PDA市场占有很大份额 ，目前主要与Windows CE竞争，市场份 额开始下降嵌入式Linuxn源码开放n内核小，功能强大，运行稳定，系统健 壮，易于定制裁减，价格上极具优势。

n支持CPU较多n目前比较流行的产品是美国Monta Vista 公司的产品uc/os-IIn小巧n公开源代码，详细的注解n可抢占实时内核n可移植性强n多任务n确定性n目前主要用于教学。