历史：现代计算机的技术发展史(1)始于微型机时代的嵌入式应用 电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速走出机房；基于高速数值解算能力的微型机，表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。例如，将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各种外围接口电路，安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来，计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。因此，嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。 (2)现代计算机技术的两大分支 由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。 通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。 而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。 早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备中实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同，因此，必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。 如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么嵌入式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展时期。 (3) 两大分支发展的里程碑事件 通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展，导致20世纪末、21世纪初，计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术，不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列；操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。 嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 因此，现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于：它不仅形成了计算机发展的专业化分工，而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域，使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。现状1 嵌入式系统的含义及分类 嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类:(1) 嵌入式微处理器(Embedded MicroprocessorUnit , EMPU) 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。(2) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit , MCU) 嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROMPEPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时P计数器、WatchDog、IPO、串行口、脉宽调制输出、APD、DPA、Flash RAM、E2PROM 等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。(3) 嵌入式DSP 处理器( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP) DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP 算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP 算法正在大量进入嵌入式领域,DSP 应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP 功能,过渡到采用嵌入式DSP 处理器。(4) 嵌入式片上系统(System On Chip) 随着EDI 的推广和VLSI 设计的普及化,及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临, 这就是System On Chip(SOC) 。各种通用处理器内核将作为SOC 设计公司的标准库,和许多其它嵌入式系统外设一样,成为VLSI 设计中一种标准的器件,用标准的VHDL 等语言描述,存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统,仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外,整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去,应用系统电路板将变得很简洁,对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。2 嵌入式系统工业的特点(1) 嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业 从某种意义上来说,通用计算机行业的技术是垄断的。占整个计算机行业90 %的PC 产业,80 %采用Intel 的8x86 体系结构,芯片基本上出自Intel ,AMD ,Cyrix 等几家公司。在几乎每台计算机必备的操作系统和文字处理器方面,Microsoft 的Windows 及Word 占80 - 90 % ,凭借操作系统还可以搭配其它应用程序。因此当代的通用计算机工业的基础被认为是由Wintel (Microsoft 和Intel 90 年代初建立的联盟)垄断的工业。 嵌入式系统则不同,它是一个分散的工业,充满了竞争、机遇与创新,没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断全部市场。即便在体系结构上存在着主流,但各不相同的应用领域决定了不可能有少数公司、少数产品垄断全部市场。因此嵌入式系统领域的产品和技术,必然是高度分散的,留给各个行业的中小规模高技术公司的创新余地很大。另外,社会上的各个应用领域是在不断向前发展的,要求其中的嵌入式处理器核心也同步发展,这也构成了推动嵌入式工业发展的强大动力。 器件是嵌入式系统产业的根本,嵌入式系统工业的基础就是以应用为中心的“芯片”设计技术和面向应用的软件产品开发技术。(2) 嵌入式系统具有的产品特征 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,如果独立于应用自行发展,则会失去市场。嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等方面均受到应用要求的制约,这些也是各个半导体厂商之间竞争的热点。 和通用计算机不同,嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用对处理器的选择面前更具有竞争力。嵌入式处理器要针对用户的具体需求,对芯片配置进行裁剪和添加才能达到理想的性能;但同时还受用户订货量的制约。因此不同的处理器面向的用户是不一样的,可能是一般用户,行业用户或单一用户。 嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。嵌入式系统中的软件,一般都固化在只读存储器中,而不是以磁盘为载体,可随意更换,所以嵌入式系统的应用软件生命周期也和嵌入式产品一样长。另外,各个行业的应用系统和产品,和通用计算机软件不同,很少发生突然性跳跃,嵌入式系统中的软件也因此更强调可继承性和技术衔接性,发展比较稳定。 嵌入式处理器的发展也体现出稳定性,一个体系一般要存在8 - 10 年的时间。一个体系结构及其相关的片上外设、开发工具、库函数、嵌入式应用产品是一套复杂的知识系统,用户和半导体厂商都不会轻易地放弃一种处理器。(3) 嵌入式系统软件的特征 嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键,对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同。 ①软件要求固态化存储 为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。 ②软件代码高质量、高可靠性尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上存储器容量不断增加,但在大多数应用中,存储空间仍然是宝贵的,还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高,以减少程序二进制代码长度、提高执行速度。 ③系统软件(OS) 的高实时性是基本要求多任务嵌入式系统中,对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键,单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的,这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成,因此系统软件的实时性是基本要求。 ④多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础(4) 嵌入式系统开发需要开发工具和环境 通用计算机具有完善的人机接口界面,在上面增加一些开发应用程序和环境即可进行对自身的开发。而嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。(5) 嵌入式系统软件需要RTOS 开发平台 通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API) ,是计算机基本组成不可分离的一部分,应用程序的开发以及完成后的软件都在操作系统(OS) 平台上面运行,但一般不是实时的。嵌入式系统则不同,应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS 开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。(6) 嵌入式系统开发人员以应用专家为主 通用计算机的开发人员一般是计算机科学或计算机工程方面的专业人士,而嵌入式系统则是要和各个不同行业的应用相结合的,要求更多的计算机以外的专业知识,其开发人员往往是各个应用领域的专家。因此开发工具的易学、易用、可靠、高效是基本要求。前景3 嵌入式系统的应用前景嵌入式控制器的应用几乎无处不在:移动电话、家用电器、汽车……无不有它的踪影。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点,其应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域,对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。 嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机,一台通用计算机的外部设备中就包含了5 - 10 个嵌入式微处理器。在制造工业、过程控制、网络、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。 嵌入式系统工业是专用计算机工业,其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用;通用计算机的发展变为功能电脑,普遍进入社会,嵌入式计算机发展的目标是专用电脑,实现“普遍化计算”,因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因”。正如我国资深嵌入式系统专家—沈绪榜院士的预言, “未来十年将会产生头大小、具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片”,将为我们提供无限的创造空间。总之“嵌入式微控制器或者说单片机好象是一个黑洞,会把当今很多技术和成果吸引进来。中国应当注意发展智力密集型产业”。参 考 文 献[1] 吕京建 BOL System I 从嵌入式系统的可靠性与可信性看Y2K问题[2] 穆玉刚, 等 嵌入式系统及其调试手段的研究JOURNAL OF SHENYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY(Vol 18 N [3] 吕京建,等 嵌入式Internet 技术及其应用 http :PP bol - com[4] 吕京建,肖海桥 嵌入式处理器分类与现状 http :PP bol - com[5] 吕京建,肖海桥 面向二十一世纪的嵌入式系统综述 http :PP bol - com[6] Clarke Esler ,TASKING I And Christopher S Sontag ,emWare《Em2bedded web for 8 - and 16 -bit MPUs》Components in EApril [7] Warren W 嵌套技术促进汽车改革 http :PP com[8] 吕京建,肖海桥 嵌入式系统开发工具及RTOS 平台 http :PP bol - com[9] TASKING致力于嵌入式通信,推动Internet 和通信解决方案 ht2tp :PP bol - com[10] 嵌入式系统的2000 年问题 中国台湾省行政院主计处电子处理资料中心[11] 何立民 建设单片机应用平台, 实施平台开发战略 http :PP bol - com[12] 8 位和16 位微控制器的嵌入式Internet 接入 http :PP bol - com[13] 能提供C 可编程性的低成本控制器 EDN 编辑部,EDN
给一个简单的模式参考： 开题报告 学生姓名： 所属系别： 专业名称： 指导导师： 一、论文题目：基于arm9的嵌入式系统设计二、选题的背景、目的和意义： 三、领域的研究成果及现状 四、研究思路和方法 总结全文。 本文拟采用以下的手段和方法：1、实证分析和规范分析相结合，列事实，摆依据，理论和实践相结合，引用分析等方法。 2、主要通过图书馆、网上浏览及实地调研等方法收集材料。五、研究的时间安排 1、撰写开题报告。 2、进行企业调研，在图书馆及网上搜集相关资料。 3、分析整理资料，写出论文纲目。 4、撰写完成约一万字的论文初稿。 5、根据导师的批改意见修改完成论文第二稿。 6、论文定稿，准备答辩。
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历史：现代计算机的技术发展史(1)始于微型机时代的嵌入式应用 电子数字计算机诞生于1946年，在其后漫长的历史进程中，计算机始终是供养在特殊的机房中，实现数值计算的大型昂贵设备。直到20世纪70年代，微处理器的出现，计算机才出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点，迅速走出机房；基于高速数值解算能力的微型机，表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣，要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象体系的智能化控制。例如，将微型计算机经电气加固、机械加固，并配置各种外围接口电路，安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。这样一来，计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现对象体系智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。因此，嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。 (2)现代计算机技术的两大分支 由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。 通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。 而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。 早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备中实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同，因此，必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。 如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么嵌入式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展时期。 (3) 两大分支发展的里程碑事件 通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展，导致20世纪末、21世纪初，计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术，不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列；操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力，使通用计算机系统进入到尽善尽美阶段。 嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 因此，现代计算机技术发展的两大分支的里程碑意义在于：它不仅形成了计算机发展的专业化分工，而且将发展计算机技术的任务扩展到传统的电子系统领域，使计算机成为进入人类社会全面智能化时代的有力工具。现状1 嵌入式系统的含义及分类 嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) ,嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之中的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类:(1) 嵌入式微处理器(Embedded MicroprocessorUnit , EMPU) 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的,但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。(2) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit , MCU) 嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处理器内核为核心,芯片内部集成ROMPEPROM、RAM、总线、总线逻辑、定时P计数器、WatchDog、IPO、串行口、脉宽调制输出、APD、DPA、Flash RAM、E2PROM 等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求,一般一个系列的单片机具有多种衍生产品,每种衍生产品的处理器内核都是一样的,不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少,从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。(3) 嵌入式DSP 处理器( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP) DSP 处理器对系统结构和指令进行了特殊设计,使其适合于执行DSP 算法,编译效率较高,指令执行速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP 算法正在大量进入嵌入式领域,DSP 应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP 功能,过渡到采用嵌入式DSP 处理器。(4) 嵌入式片上系统(System On Chip) 随着EDI 的推广和VLSI 设计的普及化,及半导体工艺的迅速发展,在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临, 这就是System On Chip(SOC) 。各种通用处理器内核将作为SOC 设计公司的标准库,和许多其它嵌入式系统外设一样,成为VLSI 设计中一种标准的器件,用标准的VHDL 等语言描述,存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统,仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外,整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或几块芯片中去,应用系统电路板将变得很简洁,对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。2 嵌入式系统工业的特点(1) 嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业 从某种意义上来说,通用计算机行业的技术是垄断的。占整个计算机行业90 %的PC 产业,80 %采用Intel 的8x86 体系结构,芯片基本上出自Intel ,AMD ,Cyrix 等几家公司。在几乎每台计算机必备的操作系统和文字处理器方面,Microsoft 的Windows 及Word 占80 - 90 % ,凭借操作系统还可以搭配其它应用程序。因此当代的通用计算机工业的基础被认为是由Wintel (Microsoft 和Intel 90 年代初建立的联盟)垄断的工业。 嵌入式系统则不同,它是一个分散的工业,充满了竞争、机遇与创新,没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断全部市场。即便在体系结构上存在着主流,但各不相同的应用领域决定了不可能有少数公司、少数产品垄断全部市场。因此嵌入式系统领域的产品和技术,必然是高度分散的,留给各个行业的中小规模高技术公司的创新余地很大。另外,社会上的各个应用领域是在不断向前发展的,要求其中的嵌入式处理器核心也同步发展,这也构成了推动嵌入式工业发展的强大动力。 器件是嵌入式系统产业的根本,嵌入式系统工业的基础就是以应用为中心的“芯片”设计技术和面向应用的软件产品开发技术。(2) 嵌入式系统具有的产品特征 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,如果独立于应用自行发展,则会失去市场。嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等方面均受到应用要求的制约,这些也是各个半导体厂商之间竞争的热点。 和通用计算机不同,嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用对处理器的选择面前更具有竞争力。嵌入式处理器要针对用户的具体需求,对芯片配置进行裁剪和添加才能达到理想的性能;但同时还受用户订货量的制约。因此不同的处理器面向的用户是不一样的,可能是一般用户,行业用户或单一用户。 嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。嵌入式系统中的软件,一般都固化在只读存储器中,而不是以磁盘为载体,可随意更换,所以嵌入式系统的应用软件生命周期也和嵌入式产品一样长。另外,各个行业的应用系统和产品,和通用计算机软件不同,很少发生突然性跳跃,嵌入式系统中的软件也因此更强调可继承性和技术衔接性,发展比较稳定。 嵌入式处理器的发展也体现出稳定性,一个体系一般要存在8 - 10 年的时间。一个体系结构及其相关的片上外设、开发工具、库函数、嵌入式应用产品是一套复杂的知识系统,用户和半导体厂商都不会轻易地放弃一种处理器。(3) 嵌入式系统软件的特征 嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键,对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同。 ①软件要求固态化存储 为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。 ②软件代码高质量、高可靠性尽管半导体技术的发展使处理器速度不断提高、片上存储器容量不断增加,但在大多数应用中,存储空间仍然是宝贵的,还存在实时性的要求。为此要求程序编写和编译工具的质量要高,以减少程序二进制代码长度、提高执行速度。 ③系统软件(OS) 的高实时性是基本要求多任务嵌入式系统中,对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及时执行的关键,单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的,这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成,因此系统软件的实时性是基本要求。 ④多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础(4) 嵌入式系统开发需要开发工具和环境 通用计算机具有完善的人机接口界面,在上面增加一些开发应用程序和环境即可进行对自身的开发。而嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。(5) 嵌入式系统软件需要RTOS 开发平台 通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API) ,是计算机基本组成不可分离的一部分,应用程序的开发以及完成后的软件都在操作系统(OS) 平台上面运行,但一般不是实时的。嵌入式系统则不同,应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS 开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。(6) 嵌入式系统开发人员以应用专家为主 通用计算机的开发人员一般是计算机科学或计算机工程方面的专业人士,而嵌入式系统则是要和各个不同行业的应用相结合的,要求更多的计算机以外的专业知识,其开发人员往往是各个应用领域的专家。因此开发工具的易学、易用、可靠、高效是基本要求。前景3 嵌入式系统的应用前景嵌入式控制器的应用几乎无处不在:移动电话、家用电器、汽车……无不有它的踪影。嵌入控制器因其体积小、可靠性高、功能强、灵活方便等许多优点,其应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域,对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化化进程、提高生产率等方面起到了极其重要的推动作用。 嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机,一台通用计算机的外部设备中就包含了5 - 10 个嵌入式微处理器。在制造工业、过程控制、网络、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面均是嵌入式计算机的应用领域。 嵌入式系统工业是专用计算机工业,其目的就是要把一切变得更简单、更方便、更普遍、更适用;通用计算机的发展变为功能电脑,普遍进入社会,嵌入式计算机发展的目标是专用电脑,实现“普遍化计算”,因此可以称嵌入式智能芯片是构成未来世界的“数字基因”。正如我国资深嵌入式系统专家—沈绪榜院士的预言, “未来十年将会产生头大小、具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片”,将为我们提供无限的创造空间。总之“嵌入式微控制器或者说单片机好象是一个黑洞,会把当今很多技术和成果吸引进来。中国应当注意发展智力密集型产业”。参 考 文 献[1] 吕京建 BOL System I 从嵌入式系统的可靠性与可信性看Y2K问题[2] 穆玉刚, 等 嵌入式系统及其调试手段的研究JOURNAL OF SHENYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY(Vol 18 N [3] 吕京建,等 嵌入式Internet 技术及其应用 http :PP bol - com[4] 吕京建,肖海桥 嵌入式处理器分类与现状 http :PP bol - com[5] 吕京建,肖海桥 面向二十一世纪的嵌入式系统综述 http :PP bol - com[6] Clarke Esler ,TASKING I And Christopher S Sontag ,emWare《Em2bedded web for 8 - and 16 -bit MPUs》Components in EApril [7] Warren W 嵌套技术促进汽车改革 http :PP com[8] 吕京建,肖海桥 嵌入式系统开发工具及RTOS 平台 http :PP bol - com[9] TASKING致力于嵌入式通信,推动Internet 和通信解决方案 ht2tp :PP bol - com[10] 嵌入式系统的2000 年问题 中国台湾省行政院主计处电子处理资料中心[11] 何立民 建设单片机应用平台, 实施平台开发战略 http :PP bol - com[12] 8 位和16 位微控制器的嵌入式Internet 接入 http :PP bol - com[13] 能提供C 可编程性的低成本控制器 EDN 编辑部,EDN
本文介绍了一种适合于工业场合、基于客户机/服务器模型的嵌入式网络监控系统的设计。服务器采用32位的Freescale ColdFire系列MCF5272为CPU,以mClinux为操作系统,客户机可以是网络上任何装有客户机软件的PC机，系统中的监控界面由客户端设计，可以通过升级客户机软件来满足新的监控任务。该系统的通用性和灵活性强，利于用户的二次开发。一、引言目前，嵌入式网络监控系统以其本身体积小、功能多、支持以太网技术等优点，已成为工控领域中的新热点。网络监控系统的方式可分为B/S（浏览器/服务器）和C/S（客户机/服务器）两种。对于B/S形式，要求嵌入式服务器的存储器容量足够大，而且对于监控设备结构调整或对监控内容更改频繁的应用场合，就必须对嵌入式服务器中的网页和CGI程序进行更改，这无疑会使普通用户在对服务器进行维护和二次开发时遇到很大的困难。本文介绍的一种采用C/S结构的系统设计可以克服以上问题。由于监控对象和监控页面的设置都由客户机完成，服务器只需进行数据采集、响应客户请求、利用TCP/IP网络发送客户请求数据等工作，同时客户机的监控页面采用通用的微软Windows风格，降低了对操作人员的要求，利于二次开发。二、嵌入式网络监控系统的总体框架以工厂生产自动化中监控PLC和CAN总线设备为例，为了实现工厂生产透明化，希望在任何地方都能通过网络监控生产情况，并能够随着工厂生产内容的调整更换监控内容，因此，可采用C/S形式使监控对象及监控页面由客户自己根据具体要求定义。服务器由32位Freescale Coldfire系列中支持网络通信的MCF5272芯片和专用于微控制的mClinux操作系统构成。该系统由客户机发出对设备的监控命令，嵌入式服务器接收并处理信息，根据客户机请求对监控对象发出控制命令，或通过串口和CAN接口获得客户机感兴趣的状态，并将此信息通过网络协议经过网络连接返回客户端，由客户端分析并与设计的监控界面建立动画连接或将现场设备的运行状态显示在界面上，并将此信息存储到客户端历史数据库供用户打印输出或统计。 三、客户端软件设计客户端系统要完成的任务是监控界面的制定和监控任务的执行，所以客户端软件有两个功能模块：界面开发环境和界面运行环境。本系统使用的是由VC0开发的组态软件，客户可以自定义监控界面风格，也可与国内生产组态软件厂商合作设计通用的客户端界面软件。客户端软件中界面开发环境的任务是生成监控的人机界面，开发环境应提供构成现场画面所需要的对象，如线、填充图形、文本及可直接调用的图库，对于有实际意义的图形运行界面，还将提供会话式的对话框来使这些图形与现场的控制单元建立动画连接。当用户通过开发环境自定义监控界面后，开发环境会根据此界面建立一系列数据文件，并生成最终的图形目标应用文件，供运行环境使用。运行环境将开发环境生成的目标应用文件装入内存并投入实时运行，一般由多个线程来完成。界面运行线程接收用户请求事件，将用户的请求按一定的数据格式发送到运行与内存的上行/下行消息队列，实时消息管理线程将对消息队列进行管理并收发数据。为了满足监控对象的多样性，消息收发线程在将用户消息发送到服务器时，就会根据开发环境提供的监控PLC类型，在监控设备协议解释层将发送消息根据此设备的通信协议进行组织。利用此方式可以方便地监控各种设备。同时，驱动程序用动态连接库的形式给出，方便系统升级。四、嵌入式服务器端系统设计嵌入式服务器采用32位Freescale Coldfire 系列的MCF5272加mClinux微操作系统的方案。5272是Freescale生产的基于68K第二代Coldfire内核、可用于工业场合的嵌入式芯片，它集成以太网接口,运算速度66MIPS。ColdFire 微处理器上可以运行很多操作系统，但是mClinux 可以说是最合适，性价比最高的操作系统。本系统中服务器端运行的mClinux系统的主要模块有TCP/IP协议、PPPD模块、以太网口、CAN驱动和串口驱动，应用程序有PPP拨号服务器模块和经过网络通信响应客户机请求及与被控对象通信的服务程序。在编译mClinux内核时要加入所需组件，应用程序编译采用交叉编译的方式，在运行REDHAT0的PC机上用Freescale Coldfire系列专用编译器编译后下载到服务器的FLASH中。在以太网接收及与PLC的通信驱动程序中，服务器不断监听网络端口，将客户机发来的消息通过网络通信得到，并将其转发到连接PLC的串口。定义客户机端发向服务器的请求消息就是符合该监控对象通信协议的请求消息，这样服务器可连接任意系统支持的设备而不必设置监控对象的类型，因为该任务已经由客户机在设计界面时完成。PPP服务器守护进程主要在客户机通过modem经电话网拨入建立网络连接时使用。五、网络通信及冗余技术在监控系统的客户机上运行的Windows操作系统中的客户机监控界面与嵌入式服务器之间的TCP/IP网络通信编程方法是使用BSD Socket （套接口）界面编程。通过它，网络端点 （IP地址和端口地址）以套接口的形式出现。这种套接IPC（进程间通讯）方式的设计是为了能让网络程序的设计独立于不同的底层通信设施。本系统中客户机和服务器之间的Socket通信是在异构环境中进行的，客户机采用WinSocket，服务器采用Linux下的Socket。为了保证通信畅通，在利用以太网端口进行通信的基础上，同时提供利用串口和modem拨号的方式作为与远端服务器建立通信链路的冗余。为了实现modem拨号连接，必须在客户机端运行拨号软件，在服务器端运行拨号服务器程序。客户机可以使用Windows自带的拨号软件，而在服务器端就必须在后台运行拨号服务监控程序。拨号通信采用的是PPP点对点协议，mClinux中带有这个协议组件，同时通过PPPD协议例程来提供PPP连接时的LCP（链路控制协议）、用户认证、和IPCP（网络协议配置）。运行在嵌入式服务器端的拨号服务器守护进程的工作机理如下：对串口进行设置并打开串口 ，发送AT指令检查外部modem的存在；如modem正常，用标准AT指令设置自动应答模式，之后进入检测串口输入循环；当有远程modem拨入的铃流，即串口有RING字符收到后，软件将强制摘机，进入物理链路建立连接阶段；连接成功后，串口出现CONNECT字符，此时程序将vfork一个进程，启动PPPD进入PPP连接阶段与拨入客户机进行握手协商协议，用户认证、配置远程计算机IP，成功后将建立PPP连接；PPPD在连接成功后，将更改mClinux系统的路由表添加新的直接到达的路由路径，这样就可以在客户端和嵌入式服务器端通过串口收发IP包进行网络通信了。六、结语本文介绍的监控系统的服务器端采用32位CPU加mClinux操作系统的嵌入式方案，利于设备的小型化，采用C/S形式将监控界面交由客户端设计，并且系统对监控对象无依赖性，可通过升级客户机软件来增加驱动以满足新的监控任务，这样的设计模式增加了该系统的通用性、灵活性和产品生命周期，利于用户的二次开发。在嵌入式网络设备日益渗透到工业生产和各种监控应用中的趋势下，这种系统将会有很好的利用前景。
楼上的 “嵌入式网络监控系统”，发的不错。。。
51在中国似乎用的人最多,不过我不赞成用了,因为前段时间性能强点价格太贵,不过广州有家代理个牌子似乎性价比不错51主要我感觉是atmel和台湾华邦,还有个ST好象AVR虽然我没怎么用过,但是还是要赞一个的,atmel到底功力深厚啊性价比很高,好多以前用51的公司改用它了PIC在抗干扰上这么多年口碑一直不错,不过似乎有个软肋,就是它的C语言编译器貌似一直没有太好的MSP430,低功耗中应该它是老大了,价格稍微归了点,不过它带的AD很值得,现在它的2XX系列好象价格便宜了点凌阳,做语音很不错中国人主要用的好象就这些了51嘛keil,AVR是IAR这个软件公司帮它做了个C开发平台,当然也有开源的GCC,不过GCC自由性高了些,建议新手别用,430的C平台也是IAR做的,PIC有C平台但是前些年不好用51我现在比较不出来了,因为彻底抛弃它了
这有一系列的毕业论文qq310852504
如果你真的想学，建议你买一个韦东山的 基于linux的arm开发手册，，具体名字我忘了，虽然这本书以2440为例，这个已经过时了，但是非常经典，最主要是还有配套视频讲解
一、 现在单片机种类不下100种，主流的51、PIC、AVR、ARM等等很多，各有测重，51系列已经很多年了相对来说技术比较成熟，而且资源丰富。二、厂商太多了，ATMEL ANALOG等等三、这个问题太大了，一般人接触的单片机也就几种，就算是卖单片机不可能每种的性能都很清楚四、开发的话你可以先买快开发板做试验，用KEIL软件就可以，还能在线仿真，如果再想省点钱，可以用protues软件，在计算机上就能仿真，而且可以和KEIL联调。
方法/步骤 打开endnote软件，选定了期刊格式和参考文献后，插入到word里面 进入插入参考文献的word里面，在工具栏中找到“endnote”工具栏，可以看到对应期刊的参考文献的格式和参考文献目录 如果需要变化参考文献格式
GB/T7714-2005格式。Endnote软件存在引用格式，Endnote软件中就存在你所要投稿期刊的参考文献格式，这个时候要注意，你可以去软件中直接查看是否有你的期刊格式，但是笔者建议你可以直接去Word中查看，毕竟你的主战场就在Word。具体操作：直接在Endnote选项卡中的「Style」，点击下拉菜单，选择你对应的期刊即可。
具体题目是什么的？ 有什么要求的
找专业人士把
一、作用不同1、mla格式：为美国现代语言协会制定的论文指导格式。2、apa格式：针对社会科学领域的研究，规范学术文献的引用和参考文献的撰写方法。二、文中夹注不同1、mla格式：作者的姓氏在正文同一句中已经出现时，不需要使用括号夹注。2、apa格式：作者的姓氏在正文同一句中已经出现时，不需要在括号夹注中重复作者的姓，如姓氏和文献出版年份均已出现，则不需要使用夹注。三、标注的格式要求不同1、mla格式：MLA格式要求标明作者的姓和页数，它们之间没有逗号。2、apa格式：APA格式要求括号里标明作者姓名、出版日期，引文的其他信息可在参考文献中找到。以上内容参考：百度百科-APA格式、百度百科-MLA
神经元的突触可塑性
如：陈燕 (2008) 神经元的突触可塑性与学习和记忆 生物化学与生物物理进展, 35(6),610- 期刊和卷号是斜体。可以用ENDNOTE管理文献，非常方便！
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