從8位/16位單片機(jī)發(fā)展到以ARM CPU核為代表的32位嵌入式處理器,嵌入式操作系統(tǒng)將替代傳統(tǒng)的由手工編制的監(jiān)控程序或調(diào)度程序,成為重要的基礎(chǔ)組件。更重要的是嵌入式操作系統(tǒng)對應(yīng)用程序可以起到屏蔽的作用,使應(yīng)用程序員面向操作系統(tǒng)級開發(fā)應(yīng)用軟件,并易于在不同的ARM核的嵌入式處理器上移植。 嵌入式操作系統(tǒng)都具有一定的實(shí)時(shí)性,易于裁剪和伸縮,可以適合于從ARM7到Xscale各種ARM CPU和各種檔次的應(yīng)用,嵌入式操作系統(tǒng)可以使用廣泛流行的ARM開發(fā)工具,如ARM公司的SDT/ADS和RealView等,
最近幾年具有乘法器及內(nèi)存塊資源的大容量FPGA以及基于IP核嵌入的FPGA開發(fā)技術(shù)的出現(xiàn),可以將嵌入式微處理器、專用數(shù)字器件和高速DSP算法以IP核的形式方便的嵌入FPGA,以硬件編程的方法實(shí)現(xiàn)高速信號處理算法,這種形式的嵌入為高端應(yīng)用領(lǐng)域提供了超高性價(jià)比的解決方案。
強(qiáng)勁的搜索能力已經(jīng)使得網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)巨大的資源。Google等網(wǎng)絡(luò)搜索巨頭也開始將眼光投向桌面搜索。但是嵌入式設(shè)備也需要搜索?,F(xiàn)在的手機(jī)、MP3和PDA小小的個(gè)頭里都包含有海量的數(shù)據(jù)和內(nèi)容,用戶需要有一種全新的交互的方式來存取和操作他們的數(shù)據(jù)和內(nèi)容。
探測系統(tǒng)對輸入的空間瞬態(tài)光輻射信號進(jìn)行實(shí)時(shí)識別處理,反演估算出空間瞬態(tài)信號能量大小并報(bào)告發(fā)生時(shí)刻。采用DSP+CPLD的數(shù)字處理方案,利用DSP的高速數(shù)字信號處理特性及CPLD的復(fù)雜邏輯可編程特性,可實(shí)現(xiàn)對瞬態(tài)信號的實(shí)時(shí)識別和處理,其中用CPLD實(shí)現(xiàn)A/D變速率采樣,解決了嵌入式系統(tǒng)線路板面積有限與實(shí)時(shí)處理需要大容量存儲空間的矛盾。
嵌入式數(shù)據(jù)庫無需安裝,體積小巧,速度又很快,在很多場合可以替代目前流行的MySQL, SQLServer等大中型數(shù)據(jù)庫。本文介紹兩種嵌入式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品:Berkeley DB和SQLite,并著重討論它們與Java之間的接口。
部分軟件開發(fā)項(xiàng)目依靠結(jié)合代碼檢查、結(jié)構(gòu)測試和功能測試來識別軟件缺陷。盡管這些傳統(tǒng)技術(shù)非常重要,而且能發(fā)現(xiàn)大多數(shù)軟件問題,但它們無法檢查出當(dāng)今復(fù)雜系統(tǒng)中的許多共性錯(cuò)誤。本文將介紹如何避免那些隱蔽然而常見的錯(cuò)誤,并介紹的幾個(gè)技巧幫助工程師發(fā)現(xiàn)軟件中隱藏的錯(cuò)誤。
早期的嵌入式程序采用“編程—燒寫—修改—燒寫”的開發(fā)模式,大量的時(shí)間消耗在重復(fù)燒寫芯片上,增加了開發(fā)成本和研發(fā)周期。之后發(fā)展到仿真器階段,雖然簡化了開發(fā)模式,但是由于仿真器與ARM芯片的兼容性等因素,經(jīng)常會發(fā)生程序在仿真器上能正確運(yùn)行,但是固化之后運(yùn)行卻出現(xiàn)問題的情況。
為了將以太網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用于電力自動化系統(tǒng)當(dāng)中,本文結(jié)合電力自動化系統(tǒng)實(shí)際詳細(xì)分析了嵌入式TCP/IP協(xié)議的選取原則,采用DSP芯片和網(wǎng)卡接口控制芯片設(shè)計(jì)了以太網(wǎng)接口,介紹了DSP芯片對網(wǎng)卡接口控制芯片的控制過程和TCP/IP協(xié)議棧處理數(shù)據(jù)包的流程,完成了嵌入式TCP/IP系統(tǒng)的開發(fā)。該系統(tǒng)可以將數(shù)據(jù)按網(wǎng)絡(luò)協(xié)議處理,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)傳輸。
近幾年來,尤其是911以后,各種場合的視頻監(jiān)控的需求日益旺盛,并且同一場合可能需要同時(shí)監(jiān)控多個(gè)目標(biāo),這給我們提出了盡可能地降低單路視頻處理成本的要求。用單個(gè)DSP處理器完成盡可能多路的數(shù)字視頻壓縮處理,將無疑是降低單路視頻監(jiān)控成本的有效方法。幸運(yùn)的是,隨著DSP處理性能的不斷提高,及嵌入式數(shù)字視頻編解碼算法的進(jìn)一步優(yōu)化和日趨完善、成熟,使得單個(gè)DSP完成多達(dá)8路CIF格式的數(shù)字視頻壓縮處理成為可能。本文采用TI公司最新推出的Davinci系列DSP中的一款TMS320DM6437和Xilinx公司的高性能
設(shè)計(jì)開發(fā)“導(dǎo)彈仿真器嵌入式組件”是成功完成某型產(chǎn)品設(shè)計(jì)定型的一項(xiàng)核心環(huán)節(jié)。文章以介紹系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求為出發(fā)點(diǎn),接合軟硬件開發(fā)過程中遇到的難點(diǎn)問題,有針對性的總結(jié)了在建立嵌入式系統(tǒng)硬件框架、ARINC429通訊接口設(shè)計(jì)、FPGA邏輯設(shè)計(jì)、以及嵌入式軟件開發(fā)與實(shí)時(shí)性優(yōu)化等過程中的一些經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)途徑。特別是在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中斷服務(wù)程序時(shí),創(chuàng)造性的提出了在定點(diǎn)DSP環(huán)境下依托硬件平臺實(shí)現(xiàn)高效數(shù)值運(yùn)算的若干方法,對于滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性處理要求等方面具有一定的應(yīng)用價(jià)值。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式圖像系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于辦公設(shè)備、制造和流程設(shè)計(jì)、醫(yī)療、監(jiān)控、衛(wèi)生設(shè)備、交通運(yùn)輸、通信、金融銀行系統(tǒng)和各種信息家電中。所謂嵌入式圖像系統(tǒng),指以圖像應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),軟件、硬件可裁減,對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式圖像系統(tǒng)對圖像顯示技術(shù)提出了各種嚴(yán)格要求,必須選擇合適的顯示器,設(shè)計(jì)出合理的顯示控制方法。
在儀器儀表迅速發(fā)展的同時(shí),計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在迅速發(fā)展,PC機(jī)已經(jīng)從高速增長進(jìn)入到平穩(wěn)發(fā)展時(shí)期,單純由PC機(jī)帶領(lǐng)電子產(chǎn)業(yè)蒸蒸日上的時(shí)代己經(jīng)成為歷史,嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用,使計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入了后PC時(shí)代。基于嵌入式智能儀表遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)作為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)重要發(fā)展方向之一,是工業(yè)數(shù)據(jù)通訊與控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多種技術(shù)共同發(fā)展的結(jié)果[1]。該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展與成熟將會給人們的生產(chǎn)生活帶來深遠(yuǎn)的影響。
介紹了Ubicom公司的最新網(wǎng)絡(luò)處理器IP2022以及專為網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化而設(shè)計(jì)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)ipOS的特點(diǎn)。描述了如何在中ipOS下編制以太網(wǎng)應(yīng)用程序。給出IP2022在一個(gè)嵌入式牌照識別系統(tǒng)中的應(yīng)用實(shí)例。 隨著Internet技術(shù)的廣泛應(yīng)用,許多專家預(yù)測Internet技術(shù)將會無所不在,且是一個(gè)嵌入式技術(shù)。這就導(dǎo)致了一個(gè)需求,即在某些電子、電器設(shè)備中,以低成本去執(zhí)行物理層(PHY)與TCP/IP函數(shù)集。嵌入式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可廣泛應(yīng)用于家電產(chǎn)品、安全設(shè)備、自動售貨機(jī)、遠(yuǎn)程抄表以及工業(yè)控制等領(lǐng)域。
嵌入式視頻服務(wù)器是一種能提供視頻采集,視頻數(shù)據(jù)壓縮,網(wǎng)絡(luò)傳輸功能的一種多媒體信息服務(wù)器。其傳輸處理的是視頻流,而視頻傳輸具有實(shí)時(shí)性高、數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn),它需要滿足以下三點(diǎn)要求:一:高帶寬,高帶寬保證大數(shù)據(jù)量的多媒體數(shù)據(jù)傳輸效率;二:支持QoS,保證傳輸?shù)馁|(zhì)量、資源預(yù)留;三:支持多種傳輸方式。由于嵌入式環(huán)境資源的限制,在視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性傳輸和圖象質(zhì)量方面,其QoS一直得不到保證。特別是多路的情況,實(shí)時(shí)視頻的傳輸質(zhì)量隨路數(shù)的增加會急劇下降。嵌入式視頻服務(wù)器性能的瓶頸主要在于視頻數(shù)據(jù)的傳輸上,因此縮短視頻數(shù)據(jù)
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)以及電子技術(shù)的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)以其體積小、可靠性高、功耗低、軟硬件集成度高等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、過程控制、通信、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費(fèi)類產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)成功的基礎(chǔ),而硬件電路中電源電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試則是系統(tǒng)硬件調(diào)試成功的關(guān)鍵。本文從實(shí)際應(yīng)用出發(fā),結(jié)合在焊接機(jī)控制系統(tǒng)中嵌入式系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)與調(diào)試過程中碰到的一些問題,分析討論嵌入式系統(tǒng)電源的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法。
隨著實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷提高,低效率的調(diào)試方法的成本日益增加。鑒于當(dāng)前嵌入式應(yīng)用的復(fù)雜性還有繼續(xù)上升的趨勢,對這些系統(tǒng)的調(diào)試將成為加速產(chǎn)品上市和提供魯棒性最終產(chǎn)品的關(guān)鍵因素。隨著應(yīng)用對多線程和中斷嵌套的使用,開發(fā)商的大部分時(shí)間目前都花在調(diào)試上。應(yīng)用的實(shí)時(shí)屬性使得將伴隨同時(shí)發(fā)生多個(gè)事件的故障問題孤立起來變得更為困難。本文將討論常見的調(diào)試問題以及預(yù)防和檢查這些故障問題的一些方法。
嵌入式系統(tǒng)是整合了計(jì)算機(jī)硬件和軟件的集合體,它是通過可編程器件的計(jì)算和控制能力完成特定功能的系統(tǒng)。越來越多的嵌入式系統(tǒng)要求有連接網(wǎng)絡(luò)、多媒體信息處理和無線移動通信的能力。然而,飛速發(fā)展不斷有突破的嵌入式系統(tǒng)硬件技術(shù)與相對發(fā)展較慢的軟件技術(shù)形成明顯對比。
本文的英特網(wǎng)終端已應(yīng)用到高速公路導(dǎo)引系統(tǒng)中,終端將高速公路上顯業(yè)屏的信息及狀態(tài)通過網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r(shí)傳送到監(jiān)測中心計(jì)算機(jī),監(jiān)測中心軟件通過GPRS網(wǎng)絡(luò)與終端進(jìn)行雙向通信。本文的終稿很好的滿足了系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測的需要。
大家在開發(fā)嵌入式產(chǎn)品時(shí)首先會想到用控制器的匯編語言編寫監(jiān)控程序,主要原因是:①匯編語言生成的程序?qū)?yīng)的二進(jìn)制代碼少,程序執(zhí)行要比高級語言生成的程序快;②控制器剛問世時(shí),沒有相應(yīng)的高級語言可供使用;③存儲器的價(jià)格問題和尋址空間的限制。
本文所介紹的DSP結(jié)合Matlab的應(yīng)用實(shí)例較為典型。利用Matlab提供的Embedded Target for TI C2000 DSP 模塊,還可完成對基于DSP的三相逆變控制器、電機(jī)控制或機(jī)器人等其他一些更為復(fù)雜的控制系統(tǒng)的仿真、直接編程下載和算法設(shè)計(jì)驗(yàn)證,實(shí)現(xiàn)DSP系統(tǒng)開發(fā)的一步到位。該方法簡單有效、性價(jià)比高、開發(fā)周期短、適用范圍廣,有一定的參考價(jià)值和通用性。