当前课程知识点：现代电子系统设计 > 第五章 微处理器与片上系统 > 5.8 嵌入式操作系统 > 5.8.1 嵌入式操作系统
下面讲第五章第八节
嵌入式操作系统
这一节又分为三小节
首先看第一小节
嵌入式操作系统简介
为什么要用操作系统呢
因为操作系统它可以
有效地利用硬件
使得硬件的运用更加方便
另外它可以对系统的资源
进行管理
使得资源的使用更加有效
例如可以管理存储器
或者管理文件
操作系统通常包括
三个主要的部分
第一个就是内核
这是操作系统的核心
它主要是一个任务调度器
用于对任务的调度和管理
另外
它还会对硬件进行一些管理
第二个就是用户接口
第三个就是文件管理系统
通常内核是必须的
而其它的两部分
则根据需要进行选择
操作系统它的类型可能挺多的
那下面我们主要讲三种
第一种
就是并行操作系统
并行操作系统主要用于
多处理器系统
那么多个处理器要一起协调地工作
那么这个操作系统
就要进行有效的管理
第二种是分布式操作系统
那么它主要是用于联网的微处理器
在网络上的微处理器之间
也要能够协同地工作
那么要依靠操作系统
来进行调节和管理
第三种就是实时操作系统
所谓实时操作系统
就是它对响应时间的要求非常严格
那么任务的执行要求准时
那么这时候就可以用实时操作系统
实时操作系统又分为两种
一种是软实时操作系统
所谓软实时操作系统
就是系统允许偶尔不准时
也就说完成任务的时候
偶尔不准时是可以的
例如在更新视频显示的时候
偶尔有些延迟
那么一般人们可能不会注意到
那么这是允许的
那这时候可以采用
软实时操作系统
第二种就是硬实时操作系统
所谓硬实时操作系统
就是准时对系统来讲
是极其重要的
也就说在完成任务的时候一定要准时
那这种系统呢
有一个例子
比方说火箭控制器
那么它就要求非常的准时
否则就会出现不堪设想的后果
常用的嵌入式操作系统
有以下这些
例如Window CE
Windows Mobile
Palm OS
VxWorks
Linux
RTLinux
Android
那么这些嵌入式操作系统呢
都是中型的操作系统
所谓中型的
是指它的这个软件的容量
不是很大
中等的这种容量
就所占用的这个存储器
它的容量是中等的
那么它的功能相对比较多
另外也是实时的操作系统
第二类是小型的
嵌入式实时操作系统
那么它们有一些功能
占用的这个存储的容量
相对小一些
也是实时的操作系统
那么这种操作系统有两种
一种是μc/OS
还有一种就是freeRTOS
嵌入式操作系统有哪些功能呢
我们来看一下
首先第一个就是
它有任务调度的动能
任务调度通常是基于优先级驱动的
也就是根据优先级来调动任务
通常优先级高的
会被优先调度
第二个就是中断处理
那么这是跟任务调度相关的
第三个就是资源分配
比如对存储器
或者是硬件的资源的分配
尤其是一些紧急重要的资源的分配
第四个
就是采用信息或者是共享内存
使得任务之间可以进行通信
那么什么是信息和共享内存呢
那下面我们举一个例子
例如有两个任务
一个是ADC的数据采集
一个是LCD的显示
那么这两个任务呢
都有各自的优先级
和存储的要求
以及硬件的要求
那么ADC采集的数据
要存储到存储器里头
然后LCD呢
可以从存储器里头调用数据
来显示ADC采集的结果
那么这时候
ADC采集的数据和LCD要读取的数据
就可以放在同一个存储器里头
那么它们之间
通过这个共享的内存来进行交换
ADC采集的数据
采集完成以后
LCD才能够读取
所以ADC和LCD这两个任务之间
就需要交换一些信息
告诉对方
是否完成了采集
是否完成了显示
下面举几个实时操作系统的例子
左边有四个实时操作系统
一个是freeRTOS
一个是μc/OS
还有就是RTLinux
以及VxWorks
这四种实时操作系统
是经常会用到的
它们占用的内存相比较
freeRTOS占用的内存是最少的
然后μc/OS占用的是也少一些
那么它们分别是5k和25k
当然占用的内存少
通常它的功能也小一些
占用的内存多
功能会多一些
RTLinux和VxWorks
占用的内存分别是几兆
它们支持的外围接口
通常也还比较丰富
freeRTOS和μc/OS
一般是第三方开发的
RTLinux和VxWorks
一般是自带的
它们支持的外围接口也比较多
另外实时性方面
这几种操作系统实时性都较好
那么VxWorks它的实时性
是非常的好
所以如果需要实时性很高的
可以选择VxWorks
另外它们的技术文档
和社区的支持都比较丰富
学习起来比较方便
还有就是它们支持的微处理器的种类
一般都多于30或者是多于40种
最后就是它们的费用的问题
有两个操作系统
freeRTOS和RTLinux是免费的
其余两个是收费的
后面两节
我们会针对这四个操作系统
进行详细的介绍
因为它们在实际中应用比较多
另外在我们的课程实验里头
会用到freeRTOS和μc/OS
所以我们会重点对它们进行介绍
感谢您的观看
-课程简介
-1.1 电子系统简介
-1.2 现代电子系统举例
-1.3 现代电子系统的组成
-1.4 现代电子系统设计方法
-第一章 作业
-2.1 传感器定义
-2.2 传感器的分类和性能指标
-2.3 常用传感器介绍
-2.4 常用执行器介绍
-第二章 作业
-3.1 模拟信号处理简介
-3.2 信号放大和隔离电路
-3.3 滤波电路
--3.3 滤波电路
-3.4 运算电路(一)
-3.5 运算电路(二)
-3.6 电压比较器
-3.7 功率放大电路
-3.8 模-数转换器
-3.9 数-模转换器
-第三章 作业
-4.1 直流电源简介
-4.2 线性稳压电源
-4.3 开关稳压电源
-第四章 作业
-5.1 微处理器简介
-5.2 微处理器和片上系统的发展历程
-5.3 微处理器分类
-5.4 微处理器和片上系统举例
-5.5 微处理器和片上系统硬件结构
-5.6 外围接口和设备
-5.7 嵌入式软件开发方法
-5.8 嵌入式操作系统
-5.9 外围设备应用程序开发简介
-第五章 作业
-6.1 TM4C123 简介
-6.2 TM4C123 实验板
-6.3 TM4C123 软件开发
-6.4 TM4C123 实验举例
-第六章 作业
-7.1 PSoC简介
-7.2 PSoC实验板
-7.3 PSoC软件开发
-7.4 PSoC实验举例
-第七章 作业
-8.1 FPGA简介
-8.2 FPGA的发展趋势
-8.3 FPGA的特点
-8.4 FPGA的结构
-8.5 FPGA结构举例
-8.6 FPGA设计工具和方法
-8.7 QuartusⅡ集成开发环境
-8.8 DE2-115实验平台简介
-8.9 Verilog硬件设计语言
-- 8.9.8 设计仿真
-8.10 数字电路设计与仿真举例
-第八章 作业
-9.1 SOPC简介
-9.2 Nios II 微处理器简介
-9.3 Avalone总线简介
-9.4 SOPC设计方法简介
-9.5 SOPC设计举例
-- 9.5.1 设计内容
-9.6 Nios II 软件设计
-第九章 作业
-10.1 实验内容与要求
-10.2 实验设备与器材
-10.3 注意事项与调试方法
-10.4 实验结果展示
-第十章 作业
-期末考试
--期末考试
