Bài giảng Hệ thống nhúng: Phần 1

"Bài giảng Hệ thống nhúng: Phần 1" có nội dung trình bày giới thiệu về hệ thống nhúng; các yêu cầu về kĩ năng trong thiết kế hệ thống nhúng; các thành phần hệ thống; hệ điều hành thời gian thực dùng cho các hệ thống nhúng; các chức năng chính của phần lõi trong hệ điều hành thời gian thực;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Hệ thống nhúng: Phần 1 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG NGUYỄN NGỌC MINH NGUYỄN TRUNG HIẾU BÀI GIẢNG HỆ THỐNG NHÚNG HÀ NỘI – 12.2014 2 Mục lụcMục lục ...............................................................................................................................3CHƯƠNG 1- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG NHÚNG ......................................5 1.1 Khái niệm Hệ thống nhúng (Embedded system) ............................................ 5 1.2 Lịch sử phát triển của hệ thống nhúng............................................................ 5 1.3 Các đặc điểm hệ thống nhúng......................................................................... 6 1.3.1 Giao diện.....................................................................................................7 1.3.2 Kiến trúc CPU.............................................................................................7 Kiến trúc điển hình của hệ thống nhúng .....................................................................9 Phân loại các hệ thống nhúng ...................................................................................12 1.4 Phạm vi ứng dụng của hệ thống nhúng......................................................... 12 1.5 Các yêu cầu về kĩ năng trong thiết kế hệ thống nhúng ................................. 13 1.5.1 Quản lý, tích hợp, thiết kế hệ thống:.........................................................15 1.5.2 Thiết kế, phát triển phần mềm ứng dụng ..................................................16 1.5.3 Thiết kế firmware......................................................................................16 1.5.4 Thiết kế mạch, PCB: ................................................................................17 1.5.5 Thiết kế vi điện tử : linh kiện, IP, IC, phụ kiện ........................................17 Câu hỏi ôn tập ........................................................................................................... 19CHƯƠNG 2: CÁC THÀNH PHẦN HỆ THỐNG............................................................20 2.1 Các thành phần phần cứng.................................................................................. 20 2.1.1 Bộ xử lý nhúng.................................................................................................20 2.1.2 Bộ nhớ..............................................................................................................29 2.1.3 Bảng mạch Vào/Ra ..........................................................................................31 2.1.5 Hệ thống Bus....................................................................................................40 2.2 Các thành phần phần mềm của hệ thống: ........................................................... 50 2.2.1. Trình điều khiển thiết bị..................................................................................50 2.2.2. Hệ điều hành thời gian thực ............................................................................51 2.2.3. Middleware .....................................................................................................52 2.2.4 Phần mềm ứng dụng ........................................................................................55 Câu hỏi ôn tập ........................................................................................................... 57CHƯƠNG 3 - HỆ ĐIỀU HÀNH THỜI GIAN THỰC DÙNG CHO CÁC HỆ THỐNGNHÚNG ............................................................................................................................58 3.1 Yêu cầu chung cho các hệ điều hành thời gian thực........................................... 58 3.2 Các chức năng chính của phần lõi trong hệ điều hành thời gian thực ................ 59 3.2.1. Kernel..............................................................................................................59 3.2.2 Tác vụ và đa nhiệm .........................................................................................60 3.3.3 Lập lịch thời gian thực (Real-time Scheduling)...............................................62 3.3.4 Đồng bộ............................................................................................................64 3.2.5 HAL (Hardware Abstraction Layer)................................................................66 3.3 Giới thiệu các hệ điều hành thời gian thực ......................................................... 66 3.3.1 FreeRTOS: .......................................................................................................66 3.3.3 Hệ điều hành Embedded Linux: .................................................................. ...