嵌入式以太网接口设计（嵌入式以太网接口设计实验报告）

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本文目录一览：

• 1、嵌入式internet的几种接入方式比较
• 2、电子专业论文摘要翻译
• 3、什么是PSOS
• 4、嵌入式(七)——嵌入式系统的构成

嵌入式internet的几种接入方式比较

首先介绍嵌入式Internet技术的发展和广阔的应用前景以及嵌入式Internet技术的基本概念和原理嵌入式以太网接口设计，然后重点阐述嵌入式以太网接口设计了嵌入式系统接入Internet的几种方式嵌入式以太网接口设计，包括各种接入方式的工作原理，对TCP／IP的处理方法及所需的其嵌入式以太网接口设计他协议、软硬件等，并对它们各自的优缺点进行了比较，指出了新的发展方向。

关键词：嵌入式系统；嵌入式Internet；TCP／IP协议

0　引　言

嵌入式Internet技术是一种将嵌入式设备接入Internet的技术，利用该技术可将Internet从PC机延伸到8位、16位、32位单片机，并实现基于Inter－net的远程数据采集、远程控制、自动报警、上传／下载数据文件、自动发送E－mail等功能，大大扩展In－ternet的应用范围。

嵌入式Internet技术的出现时间并不很长，但是发展速度却非常之快，新思想不断涌现，新概念连续推出，新技术层出不穷，新产品不断产生，从底层硬件技术所提供的解决方案到顶层软件所开拓的想像空间，都在不断地推陈出新。随着PC机时代的到来，21世纪将是嵌入式Internet的时代。美国贝尔实验室总裁Arun Netravali的一批科学家对此做出了预测：嵌入式Internet“将会产生比PC机时代多成百上千倍的瘦服务器和超级嵌入式瘦服务器。这些瘦服务器将与嵌入式以太网接口设计我们所能想到的各种物理信息、生物信息相联接，通过Internet网自动地、实时地、方便地、简单地提供给需要这些信息的对象”更多内容可以在闯客技术论坛查看。

网络专家预测，将来在Internet上传输的信息中，将有70％的信息来自小型嵌入式系统［2］。嵌入式Internet将有很好的发展前景和广阔的市场，未来的Internet技术将是嵌入式Internet占主导地位，因此嵌入式系统与Internet的接入方式已成为人们研究的热点。

1　嵌入式Internet的基础

嵌入式Internet是嵌入式系统与Internet的结合。嵌入式系统中包含嵌入式处理机、嵌入式操作系统和应用电路部分，与Internet的接入则必须有对应的接入协议，如通用的TCP／IP协议。因此，实现嵌入式Internet的基础是嵌入式处理机、嵌入式操作系统和接入Internet的通信协议。

（1）嵌入式处理机

单片机就是典型的嵌入式处理机，如常见的In－tel的8051系列、Atmel的AVR、MicroChip的PIC、Motorola的Dragonball、Cygnal的C8051F等，以及一些高端的单片机如ARM、SH3、MIPS等，嵌入式处理机的种类有几百种。处理机是嵌入式系统的核心，其性能直接影响整个系统的性能高低，影响接入Internet的方式和成本。

（2）嵌入式操作系统

嵌入式系统要完成复杂的功能，已经不可能像普通单片机一样，直接从底层开始编写所有程序，必须采用底层的操作系统，在此基础上来完成复杂的应用软件设计。但由于嵌入式系统自身资源的限制，嵌入式操作不可能像PC机的操作系统一样庞大，Windows98／2000有几百兆字节，而嵌入操作系统一般只有100－200半字节。同时嵌入操作系统还必须是实时多任务操作系统，而Windows98／2000不是实时操作系统。另一方面，嵌入式处理机的种类繁多，嵌入操作系统还必须支持多种不同处理器体系结构的众多处理机。

目前国际上嵌入式系统的主流是实时多任务操作系统（RTOS：Real－Time Operating System）。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台，是一段嵌入在目标代码中的软件，用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如此，RTOS还是一个标准的内核，将CPU时间、中断、I／O、定时器等资源都包装起来，留给用户一个标准的API，并根据各个任务的优先级，合理地在不同任务之间分配CPU时开发基础。这样一来，基于RTOS上的C语言程序具有极大的可移植性。同时，在RTOS基础上可以编写出各种硬件驱动程序、专家库函数、行业库函数、产品库函数和通用性的应用程序一起，可以作为产品销售，促进行业内的知识产权交流。

虽然商品化的嵌入式操作系统在20世纪70年代后期才出现，但到20世纪末，成熟的商品化操作系统已经十分丰富了，如Palm OS，VxWorks，pSOS，Nuclear，VelOSity，QNX，VRTX，WindowsCE（现改名为Windows Powered）以及目前炒得很热的嵌入式Linux等。

（3）接入Internet的通信协议

嵌入式系统接入Internet同PC机接入Internet一样，必须通过相应的通信协议。目前的Internet采用TCP／IP协议，因此嵌入式系统接入Internet最终必须通过TCP／IP接入，嵌入式系统对信息进行TCP／IP协议处理，使其变成可以在Internet上传输的IP数据包。若采用网关方式，在网关前端可以采用适合嵌入处理机和起控制作用的新协议，通过网关转换后变成标准IP包接入Internet。

由于嵌入式系统自身资源的限制，处理能力不如台式机强，以及从PC机上来的TCP／IP的复杂性，使得处理通信协议成为嵌入式系统接入Internet的关键，也是嵌入式系统接入Internet的难点之一。因此下面着重分析当前的几种接入方式以及对协议的不同处理方法。

2　嵌入Internet的几种接入方式

2．1　处理机加TCP／IP协议方式

采用处理机加TCP／IP协议方式，MCU处理机像PC机一样直接处理TCP／IP协议，一般需要高档的处理机，如32位的ARM，SH3，MIPS等MCU和一些单周期指令速度较高的8位MCU，如AVR、SX等，其结构见图1。

对TCP/IP协议的具体处理又有2种方法。一种方法是采用实时操作系统RTOS，用软件方式直接处理TCP／IP协议。实时操作系统的功能越来越强大，许多都具有对图像界面和TCP／IP的支持能力。采用这种方式最灵活，能按用户需求实现很多复杂的功能，当然灵活的同时带来的是开发复杂度的增加，对开发人员的要求高，对操作系统和TCP／IP协议都要有一定的熟悉程度，因此开发周期也较长，高档MCU和RTOS的价格也很高。

另一种是采用固化了TCP／IP协议的硬件芯片，如Seiko Instruments公司的S7600A等，它支持HTTP、SMTP、POP3、MIME等多种协议，通过外部硬件电路处理TCP／IP协议。也可用UBICOM公司（原Scenix公司）的SX单片机加虚拟外设的方式。SX单片机采用CPU并行流水线和单时钟周期指令，其极限运行速度系数等于1，达到最大值，支持的晶振最大到100 MHz，因此执行速度可达100MIPS。SX单片机的最大特点是支持虚拟外设，将许多功能模块（如DTMF接收与发送、TCP／IP协议等）设计成软件功能模块，需要使用某功能时直接调用相应模块，其效果等同于安装对应硬件外设电路，但虚拟外设方式更灵活更方便，且硬件电路简单。该方式与前一种相比更方便，开发难度有所降低，但还是需要熟悉TCP／IP协议和相关接口。

这两种方式类似于在MCU上实现PC机加网卡的功能，MCU直接处理TCP／IP协议，复杂度较高，且每个MCU也需要一个IP地址，而IP地址需要付费使用。它需要高档的MCU处理机和较高的开发成本，因此一般只会在一些高档产品（如汽车）中使用。它有一个好处是不需要PC机做网关。

2．2　Webit方式

Webit是沈阳东大新业信息技术股份有限公司研制开发的嵌入式系统接入Internet的一个实用产品，它将MCU和以太网控制器集成到一块小板卡上，将它装入到嵌入系统中就可以完成嵌入系统与Internet网的联接。Webit有自己的IP地址，与前面提到的第一种方式相似，但它有更高的集成度，将协议处理部分独立出来，开发人员省去了网络部分的设计，可将主要精力放在应用系统本身。

Webit总体上是一个基于AVR单片机的系统，在单片机内有用来存储系统服务程序的8千字节的FLASH空间、512字节的RAM空间以及用来存放

系统参数（IP地址、MAC地址、串口波特率等）的EEPROM。在单片机的外围，有用来存放Web页面的EEPROM。系统中包含一个10 M以太网控制器，用来提供网络的联接。系统提供的应用系统接口为TTL电平的UART口及14位I／O口，通过它与应用系统相连，其应用方式见图2。

Webit方式实际上与第一种方式类似，只是将协议处理部分分离出来由Webit单独完成，开发人员可以不必考虑网络协议和相关接口，但也需要独立的IP地址。该方式也不需要网关，无需PC机，软、硬件结构可以独立设计，其开发成本相对较低。

2．3　采用专用嵌入式网络协议

利用emWare公司开发的嵌入式微Internet网络技术（EMIT：Embedded Micro InternetworkingTechnology）。EMIT由emNet和emGateway两部分组成，emNet协议运行在MCU内部，是为嵌入式系统和其他网络（如RS485、IR、RF和电力线等）进行联接的网络协议。同时，emNet使得集成emMicro的嵌入式系统能够和嵌入式微控制器网关emGate－way进行有效的通信。嵌入式微控制器网关（即em－Gateway）运行在计算机、TV机顶盒或专用的家用电器服务器中，它是设备网络和Internet之间联接的桥梁。应用系统运行MCU内的emNet，通过em－Gateway与Internet联接，见图3。

具体来讲，EMIT采用桌面计算机或高性能嵌入式处理器作为网关emGateway，支持TCP／IP协议并运行Internet服务程序，形成一个用户可通过网络浏览器进行远程访问的服务器，emGateway通过RS232、RS485、CAN、红外、射频等总线将多个嵌入式设备联系起来，每个嵌入式设备的应用程序中包含一个独立的通信任务，称为emMicro，监测嵌入式设备中预先定义的各个变量，并将结果反馈到emGateway中；同时emMicro还可以解释emGate－way的命令，修改设备中的变量，或进行某种控制。

这种方式要求设计工程师必须熟悉emNet协议和相关的接口，并且软硬件设计的工作量仍然较大。应用系统的MCU处理emNet协议要占用一定的系统资源，对MCU的要求也较高，同时需要微机做网关。优点是网关中的一个IP地址可以联接多个嵌入式应用系统。

2．4　使用专用芯片Webchip

Webchip是武汉力源公司于2000年4月开发出使嵌入式电子设备和家用电器与网络方便联接的实用解决方案。Webchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片，它通过标准的输入、输出口与各种MCU相连。MCU通过Webchip与网关联接即可接收并执行经由Internet远程传来的命令或将数据交给Webchip发送出去。MCU应用系统通过Webchip网络芯片与Gateway联接，再进入Internet网，如图4所示。

Webchip内部固化了MCUNet协议，它与em－Gateway和OSGi协议兼容，是MCU电子设备与计算机平台上的Gateway建立联系的一种软件协议，可以处理MCU与Gateway之间的通信。MCUNet协议结构简单，但功能很强。Webchip作用就是解释通信协议，控制数据传输，使MCU应用系统不用去管理协议的具体内容，只需要解释和执行Webchip送来的命令（Webchip与MCU之间共有17条命令）。Webchip将来自MCU的数据编译成符合协议规定的格式，然后传给Gateway，而由Gateway下传的命令和数据由Webchip负责解释，然后通过命令方式送给MCU。图4中的网关服务器用于协议的解释、转换、执行等，通常由一台普通PC机来实现。

Webchip的简要工作过程是：Webchip通过SPI三线串行接口与MCU应用系统联接。它与MCU应用系统交换信息是由17条简单的指令进行控制。Webchip的另一端以RS－232、RS－485或Modem等接口电路与基于PC机平台的网关接口。Webchip在MCU应用系统接入Internet的过程中实际上是起

了底层协议的编译、解释和转换作用，将MCU应用系统与网关再与Internet联接起来。这是由于PC机网关能提供HTTP服务，又可与网络浏览器接口。

这种方案相对更简单，对MCU要求较低，无论是运行速度、硬件配置和存储器容量等方面均无特殊要求；软件设计也只需在原应用系统的基础上增加一小段接口程序，其它无需作大的改动。对设计工程师，不需要熟悉复杂的网络协议和相关接口，完全不必考虑任何网络协议，只需要解释并执行We－bchip传送过来的指令和数据就可以实现与Internet网络联接。其开发周期更短，也较灵活。同采用专用嵌入式网络协议方案一样，需要微机做网关，网关中的一个IP地址可以联接多个嵌入式应用系统。

目前还买不到PS2000的芯片，只是最近在力源网站上有了PS2000的详细芯片资料。其开发套件也较便宜，包含带有通信接口的PSM2000模块板和PSE2000 EVKIT演示套件等。

3　结束语

随着芯片技术的发展，嵌入Internet还会有更多更新的接入方式出现。针对目前的情况，最主要的问题是需要解决成本问题，以上几种接入方式虽然有成本较低的方案，但与众多嵌入系统中便宜的MCU系统相比，其接入成本在整个系统中还是占有相当大的比重。只有接入成本进一步降低才能使嵌入式Internet真正进入寻常百姓家庭，真正在嵌入系统和智能家庭的大市场中发挥重要作用，因此还需要进一步开发单芯片的最低成本的解决方案，以适应市场的需要。

电子专业论文摘要翻译

As the network communication technology and the continuous development of embedded system, the embedded Ethernet technology in people life has played an increasingly important role. But because of the TCP/IP protocol realized the complexity and embedded system hardware resources development of embedded Ethernet interface restriction that has a lot of technical difficulties. In this paper based on the one-chip computer C8051F120 micro controller and CP2200 Ethernet interface embedded Ethernet controller based on Ethernet, and realize the basic method of remote temperature monitoring.
This article is based on Ethernet communication with CP2200 one-chip computer C8051F120 of design and realization of the one-chip computer C8051F120 SCM and interface chip high-speed CP2200 combined form the function and application of the hardware circuit is analyzed, and the function of the system, the definition, modules, The design of hardware and software of the system, elaborated the micro controller one-chip computer C8051F120, Ethernet CP2200 controller, configuration, access, and power circuit design and temperature control circuit design, and analysis of the PCB design details, To realize the one-chip computer C8051F120 CP2200 access between to register and CP2200 internal FLASH access, Next, the design of complete micro controller one-chip computer C8051F120, Ethernet CP2200 controller of initialization, as well as the TCP/IP protocol stack, and constructs the construction of a Web server, use the one-chip computer C8051F120 internal temperature sensor measuring temperature method, dynamic display of real-time temperature, Finally discusses the system debugging process skills and matters needing attention. While the study is established Ethernet communication in TCP/UDP protocol on a real-time data communication, in the further after cutting the TCP/IP protocol stack constitute the embedded system of Ethernet communication technology and the interface design, make its implementation process protocol stack, better improve hierarchical protocol stack portability and information sharing.
But in the TCP/IP protocol stack design and realization method, has developed a typical application of IP network system, remote monitoring system, constructing the system of software and hardware platform and experimental environment, and verifies the embedded TCP/IP protocol stack of usability and the feasibility of the application system, and realization of computer remote monitoring temperature and monitoring. Through the TCP/IP protocol stack the realization process of hierarchical and improve the protocol stack portability. The embedded TCP/IP protocol, the SCM system has low cost, hardware, transmission speed, use convenient, etc. Especially suitable for the existing network transmission system, data acquisition, data transmission and other fields have a broad prospect of application.

什么是PSOS

pSOS系统结构
pSOS是一个由标准软组件组成的,可剪裁的实时操作系统。其系统结构如图2.1所示
,它分为内核层、系统服务层、用户层。
1. 内核层
pSOS内核负责任务的管理与调度、任务间通信、内存管理、实时时钟管理、中断服
务；可以动态生成或删除任务、内存区、消息队列、信号灯等系统对象；实现了基于优
先级的、选择可抢占的任务调度算法，并提供了可选的时间片轮转调度。pSOS Kernel还
提供了任务建间通信机制及同步、互斥手段，如消息、信号灯、事件、异步信号等。
pSOS操作系统在Kernel层中将与具体硬件有关的操作放在一个模块中,对系统服务层
以上屏蔽了具体的硬件特性,从而使得pSOS很方便地从支持Intel 80x86系列转到支持MC
68XXX系列,并且在系统服务层上对不同应用系统不同用户提供标准的软组件如PNA+、
PHILE+等。
2. 系统服务层
pSOS系统服务层包括PNA+、PRPC+、PHILE+等组件。PNA+实现了完整的基于流的TCP
/IP协议集,并具有良好的实时性能,网络组件内中断屏蔽时间不大于内核模块中断屏蔽时
间。PRPC+提供了远程调用库,支持用户建立一个分布式应用系统。PHILE+提供了文件系
统管理和对块存储设备的管理。PREPC+提供了标准的C、C++库,支持用户使用C、C++语言
编写应用程序。
由于pSOS内核屏蔽了具体的硬件特性,因此,pSOS系统服务层的软组件是标准的、与
硬件无关的。这意味着pSOS各种版本,无论是对80X86系列还是MC68XXX系列,其系统服务
层各组件是标准的、同一的,这减少了软件维护工作,增强了软件可移植性。
每个软组件都包含一系列的系统调用。对用户而言,这些系统调用就象一个个可重入
的C函数,然而它们却是用户进入pSOS内核的唯一手段。
3. 用户层
用户指的是用户编写的应用程序，它们是以任务的形式出现的。任务通过发系统调
用而进入pSOS内核,并为pSOS内核所管理和调度。
pSOS为用户还提供了一个集成式的开发环境（IDE）。pSOS_IDE可驻留于UNIX或DOS
环境下,它包括C和C++优化编译器、CPU和pSOS模拟仿真和DEBUG功能。
pSOS内核机制
§3.1 几个基本概念
3.1.1 任务
在实时操作系统中，任务是参与资源竞争（如CPU、Memory、I/O devices等）
的基本单位。pSOS为每个任务构造了一个虚拟的、隔离的环境，从而在概念上,一个任务
与另一个任务之间可以相互并行、独立地执行。任务与任务之间的切换、任务之间的通
信都是通过发系统调用（在有些情况下是通过ISR）进入pSOS Kernel,由pSOS Kernel完
成的。
pSOS系统中任务包括系统任务和用户任务两类。关于用户任务的划分并没有一个固
定的法则,但很明显,划分太多将导致任务间的切换过于频繁,系统开销太大,划分太少又
会导致实时性和并行性下降,从而影响系统的效率。一般说来,功能模块A与功能模块B是
分开为两个任务还是合为一个任务可以从是否具有时间相关性、优先性、逻辑特性和功
能耦合等几个方面考虑。
3.1.2 优先级
每个任务都有一个优先级。pSOS系统支持0～255级优先级,0级最低,255级最高。0级
专为IDLE任务所有,240～255级为系统所用。在运行时,任务（包括系统任务）的优先级
可以通过t_setpri系统调用改变。
3.1.3 任务状态
pSOS下任务具有三种可能状态并处于这三个状态之一。只有通过任务本身或其他任
务、ISR对pSOS内核所作的系统调用才能改变任务状态。从宏观角度看，一个多任务应用
通过一系列到pSOS的系统调用迫使pSOS内核改变受影响任务而从运行一个任务到运行另
一任务向前发展的。
对于pSOS kernel，任务在创建前或被删除后是不存在的。被创建的任务在能够运行
前必须被启动。一旦启动后，一个任务通常处于下面三个状态之一：
①Executing (Ready)就绪
②Running运行
③Blocked阻塞
就绪任务是未被阻塞可运行的，只等待高优先级任务释放CPU的任务。由于一个任务
只能由正运行的任务通过调用来被启动，而且任何时刻只能有一个正在运行的任务，所
以新任务总是从就绪态开始。
运行态任务是正在使用CPU的就绪任务， 系统只能有一个running任务。一般runni
ng任务是所有就绪任务中优先级最高的，但也有例外。
任务是由自身特定活动而变为阻塞的，通常是系统调用引起调用任务进入等待状态
的。所以任务不可能从ready态到blocked态，因为只有运行任务才能执行系统调用。
3.1.4 任务控制块
任务控制块TCB是pSOS内核建立并维护的一个系统数据结构,它包含了pSOS Kernel调
度与管理任务所需的一切信息,如任务名、优先级、剩余时间片数、当前寄存器状态等。
在有的RTOS中,任务的状态与任务TCB所处的队列是等同的。pSOS操作系统将二者分
为两个概念,例如任务处于阻塞状态,但它的TCB却处于消息等待队列、信号灯等待队列、
内存等待队列、超时队列之一。
pSOS启动时,将根据Configuration Table中的参数kc_ntask建立一个包含kc_ntask
个TCB块的TCB池,它表示最大并行任务数。在创建一个任务时,分配一个TCB给该任务,在
撤销一个任务时,该TCB将被收回。
3.1.5 对象、对象名及ID号
pSOS Kernel是一个面向对象的操作系统内核,pSOS系统中对象包括任务、memory
regions、memory partitions、消息队列和信号灯。
对象名由用户定义（4位ASCII字符）,并且在该对象创建时作为系统调用obj_CREAT
E
的一个人口参数传给pSOS Kernel。pSOS Kernel反过来赋予该对象一个唯一的32位ID号
。除obj_CREATE和obj_IDENT外,所有涉及对象的系统调用都要用到对象ID号。
创建对象的任务通过obj_CREATE就已经知道了该对象的ID号,其余任务可通过obj_
IDENT或通过全局变量（如果已经为该任务的ID号建立了一个全局变量的话）获取该对象
的ID号。对象ID号隐含了该对象控制块（如TCB、QCB）的位置信息,这一位置信息被pSO
S
Kernel用于对该对象的管理和操作,如挂起/解挂一个任务、删除一个消息队列等。
3.1.6 任务模式字Mode word.
每个任务带有一个mode word，用来改变调度决策或执行环境。主要有以下四个参
数
Preemption Enabled/Disabled.
Roundrobin Enabled/Disabled
Interupts Enabled/Disabled.
ASR Enabled/Disabled: 每个任务有一个通过as-catoh建立起来的异步信号服务例
程ASR。异步信号类似于软件中断。当ASR位为1时as-catch所指向的任务将会被改变执行
路径，先执行ASR，再返回原执行点。
§3.2 任务调度
3.2.1 影响动态调度效果的两个因素
pSOS采用优先级+时间片的调度方式。有两个因素将影响动态调度的效果:一是优先
级可变（通过t_setpri系统调用改变任务的优先级）；二是任务模式字中的preemption
bit位和roundrobin bit位。preemption bit位决定不同优先级的任务是否可抢占,并和
roundrobin bit位一起决定任务的时间片轮转是否有效。
3.2.2 引起任务调度的原因及结果
pSOS系统中引起调度的原因有两条:
1. 在轮转方式下时间片到
2. pSOS系统调用引发任务调度。该系统调用可能是ISR发出的,也可能是某个任务发出的
。
pSOS任务调度的结果有两种:
1. 引起运行任务切换,这指的是
2. 不引起运行任务切换,这指的是
不论任务调度是否引发运行任务切换,都有可能引起一个或多个任务状态变迁。
3.2.3 运行任务的切换
一、何时切换
下面三种情况将引发运行任务切换：
1. 在时间片轮转方式下（此时任务模式字的roundrobin bit与preemption bit均为
enable），运行任务Task A的时间片用完,且Ready队列中有相同优先级的其它任务，则
Task A退出运行。
2. 在运行任务Task A的Mode word的preemption bit位为enable的前提下,若Task A发出
的某条相同调用引发一个优先级高于Task A的任务Task B从Block状态进入Reary状态,则
将Task B投入运行。
3. ISR使用I_RETURN系统调用,则ISR退出运行,pSOS Kernel选择Ready队列中优先级最高
的任务投入运行（这一任务并不一定是被ISR打断的前运行任务）。
二、如何切换
上述三类运行任务的切换,其具体的pSOS Kernel运作过程并非完全一样,但彼此之间
差别不大。为了简单起见,我们以
为例对切换过程作一简单叙述。这一过程可细分为4个步骤：
1. 任务A运行信息保存（_t_save proc far）
这一过程主要完成修改系统工作标志，保存切换点地址及运行信息、任务A栈调
整
栈
指针保存、栈切换、参数及返址入栈等一系列工作。
2.任务A入就绪队列（void t_in_chain）
这一过程将任务A的TCB块按优先级顺序插入就绪队列。
3.选择一个高优先级任务B（void t_choice( )）
按一定算法从就绪队列中选出最高优先级任务B的TCB块,并使运行指针指向它。
4.将任务B投入运行（_t_run proc far）
从系统栈切换到任务B栈，用任务B的TCB块中保存的信息恢复上次运行被打断的
地
,恢
复任务运行环境，于是任务B开始继续运行。
图3.1反映了典型任务切换过程中CPU控制权的转移、各堆栈活动生命期、任务活动
生命期等信息。图中
t1,t4为切换点 t2,t3为开/关中断
Tsch=t4-t1 // Tsch为任务切换时间
Tforbid=t3-t2 // Tforbid为中断禁止时间
它们是实时操作系统最重要的两个性能指标。

嵌入式(七)——嵌入式系统的构成

姓名：杨若婷    学号：19020100322    学院:电子工程学院
转自：https://blog.csdn.net/weixin_43609546/article/details/83748745

【嵌牛导读】通过对嵌入式系统的构成和特点深入了解和研究,人们可以在满足实际应用的前提下设计、开发出更好的嵌入式系统。

【嵌牛鼻子】嵌入式系统的构成及嵌入式处理器

【嵌牛提问】嵌入式系统由哪些模块构成

【嵌牛正文】

一.嵌入式系统的组成

嵌入式系统的组成主要由：嵌入式硬件系统、嵌入式软件系统。

（1）嵌入式硬件系统主要包括：嵌入式处理器、存储器、模拟电路、电源、接口控制器、接插件等

1）嵌入式处理器：是嵌入式系统的核心。嵌入式处理器与通用处理器最大的区别在于嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中。

2）存储器：静态易失型存储器（RAM、SRAM）、动态存储器（DRAM、SDRAM）、非易失型存储器（ROM、EPROM、EEPROM、Flash）。

3）嵌入式外围硬件设备：串口、以太网接口、USB、音频接口、液晶显示屏、摄像头等。

（2）嵌入式软件系统主要包括：底层驱动、操作系统、应用程序

1）底层驱动：实现嵌入式系统硬件和软件之间的接口。

2）操作系统：简称OS。实现系统的进程调度、任务处理。操作系统的核心是嵌入式处理器。

    流行的操作系统有：Linux、 uC/OS-II、Windows CE、VxWorks等。

3）应用程序：实现系统功能的应用。

二.嵌入式处理器

嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器，截至2000年嵌入式处理器的品种总量超过1000种，流行的体系结构30多个系列。

从应用的角度来划分，嵌入式处理器分为这几个类型：嵌入式微控制器（MCU:又叫单片机）、嵌入式微处理器（MPU）、嵌入式DSP、嵌入式片上系统（SoC）。

1）嵌入式微控制器（MCU）：通用系列包括：8051、P51XA、MCS-251、MCS-96/196/296、C166/167、MC68HC05/11/12/16、68300等。

2）嵌入式微处理器（MPU）：主要有Aml186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM系列等。

MPU分为：复杂指令集计算机CISC和精简指令集计算机RISC两类。

CISC结构体系：大多数台式计算机都使用CISC微处理器，比如Intel的X86；

RISC结构体系：有两大类：

Silicon Graphics公司（硅谷图形公司）的MIPS技术

ARM公司的Advanced RISC Machines技术

3）嵌入式DSP：代表性产品有TMS320系列、DSP56000系列。

4）嵌入式片上系统（SoC）：分为通用系列和专用系列两类。

通用系列包括：M-Core、某些ARM系列、Neuron芯片等。

专用的SoC一般专用于某类系统中，不为一般用户所知。 关于嵌入式以太网接口设计和嵌入式以太网接口设计实验报告的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。 嵌入式以太网接口设计的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于嵌入式以太网接口设计实验报告、嵌入式以太网接口设计的信息别忘了在本站进行查找喔。

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