linux嵌入式系统概述.ppt
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1、linux嵌入式系统概述,内容介绍,内容简介,嵌入式系统定义,嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,且软硬件可裁减,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。,区别,嵌入式系统与一般PC系统有何区别?,区别,嵌入式系统专用于特定的应用,而PC是通用计算机。使用多种类型的处理器和处理器体系结构。关注成本。大多有功耗约束。经常在极端的环境下运行。系统资源比PC少的多。需要专用工具和方法进行开发设计。嵌入式系统的数量远远超过PC。,应用领域,应用领域,发展历史,嵌入式系统构架,嵌入式处理器板载硬件嵌入式操作系统嵌入式应用程序,嵌入式系统构架,硬件架构,嵌入式处理器,ARM,
2、ARM,既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。1991年ARM公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前ARM微处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。,MIPS,MIPS 系列微处理器最初是在上世纪80年代由美国斯坦福大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的,目前其使用率仅次于ARM。MIPS应用领域覆盖游戏机、路由器、掌上电脑等各个方面。MIPS的系统结构及设计理念比较先进,在设计理念上MIPS强调软硬件协同提高性能,同时简化硬件设计
3、。,PowerPC,PowerPC处理器品种很多,应用范围非常广泛,从高端的工作站、服务器到桌面计算机系统,从消费类电子产品到大型通信设备,无所不包。,嵌入式操作系统,嵌入式操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台。嵌入式系统具有操作系统的最基本功能:进程调度内存管理设备管理文件管理操作系统接口(API调用)嵌入式操作系统具有的特点:可裁减,可配置。有一定的实时性。,嵌入式操作系统,嵌入式操作系统,Vxworks:美国WindRiver公司于1983年开发,具有可靠、实时、可裁减特性。WinCE:支持具有丰富应用程序和服务的32位嵌入式系统。嵌入式Linux:近年来,Linux在嵌入式领域异军
4、突起。,内容简介,什么是ARM?,ARM(Advanced RISC Machines)既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。,ARM,1990年ARM公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器,即我们通常所说的ARM微处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75以上的市场份额,ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。,ARM,ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司,作
5、为知识产权供应商,本身不直接从事芯片生产,靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片,世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核,根据各自不同的应用领域,加入适当的外围电路,从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。,ARM,据最新统计,全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术,20家最大的半导体厂商中有19家是ARM的用户,包括德州仪器,意法半导体,Philips,Intel等。ARM系列芯片已经被广泛的应用于移动电话、手持式计算机以及各种各样的嵌入式应用领域,成为世界上销量最大的32位微处理器。,ARM,ARM,发展历程,发展历程,在ARM的发展历程中,从ARM7开始,
6、ARM核被普遍认可和广泛使用。1995年 StrongARM 问世。XScale是下一代StrongARM芯片的发展基础。ARM10TDMI是ARM处理器核中的高端产品。ARM11是ARM家族中性能最强的一个系列。,发展历程,最近10多年来ARM技术的突出成果表现在:ARM9、ARM10、Strong-ARM和ARM11等系列处理器的开发,显著地提高了ARM的性能,使得ARM技术在面向高端数字音、视频处理等多媒体产品的应用中更加广泛;更好的软件开发和调试环境,加快用户产品开发;更为广泛的产业联盟使得基于ARM的嵌入式应用领域更加广阔;,应用领域,应用领域,1、工业控制领域:基于ARM核的微控制
7、器不但占据了高端微控制器市场的大部分份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器(单片机)提出了挑战。,应用领域,2、无线通讯领域:目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术,ARM以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。,应用领域,3、网络应用:随着宽带技术的推广,采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外,ARM在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支持,也对DSP的应用领域提出了挑战。,应用领域,4、消费类电子产品:ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。,应用领域,5、成像
8、和安全产品:现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。除此以外,ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域,并会在将来取得更加广泛的应用。,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,能很好的兼容8位/16位器件3、大量使用寄存器,指令执行速度更快4、寻址方式灵活简单,执行效率高,ARM系列,ARM7系列 ARM9系列 ARM9E系列 ARM10E系列 ARM11系列 SecurCore系列 Inter的Xscale Inter的StrongARM,ARM7,ARM7系列微处理器的主要应用领域为:工业控制、Internet设备、网
9、络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核:ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。其中,ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器,属低端ARM处理器核。,ARM9,ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。ARM9系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型。,ARM9E,ARM9E系列微处理器为综合处理器,提供了增强的DSP处理能力,很适合于那些需要同时使用DSP和微控制器的应用场合,如下一代无线设备
10、、数字消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备等领域。ARM9E系列微处理器包含ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S三种类型。,ARM10E,ARM10E系列微处理器具有高性能、低功耗的特点,由于采用了新的体系结构,与同等的ARM9器件相比较,在同样的时钟频率下,性能提高了近50,同时ARM10E系列微处理器采用了先进的节能方式,使其功耗极低。ARM10E系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息系统等领域。ARM10E系列微处理器包含ARM1020E、ARM1022E、ARM1026EJ-S三种类型。,ARM11,ARM11
11、,ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器,它在性能上展示了巨大的提升,首先推出350M-500MHz时钟频率的内核,在未来将上升到1GHz时钟频率。ARM11处理器在提供高性能的同时,也允许在性能和功耗间做权衡以满足某些特殊应用,通过动态调整时钟频率和供应电压,开发者完全可以控制这两者的平衡。ARM11系列主要有ARM1136J,ARM1156T2和ARM1176JZ(iphone)三个型号。,内容简介,Linux介绍,简单地说,Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统。这个系统是由世界各地的成千上万的程序员设计和实现的。其目的是建立不受任何商品化软件的
12、版权制约的、全世界都能自由使用的Unix兼容产品。,UNIX发展历史,UNIX发展历史,UNIX主要版本,LINUX系统简介,GNU,Linux的发展离不开GNU(GNU 在英文中原意为非洲牛羚,这里是GNU is Not Unix 的递归缩写),GNU计划又称革奴计划,是由Richard Stallman在1983年9月27日公开发起的,它的目标是创建一套完全自由的操作系统。,GNU,GNU计划开发出了许多高质量的免费软件,如:GCC、GDB、Bash Shell等,这些软件为Linux的开发创造了基本的环境,是Linux发展的重要基础,因此,严格来讲,Linux应该被称为GNU/Linux
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