图2.3嵌入式系统的开发过程
可见，在应用嵌入式系统开发的过程中，因为对应于每一个处理器的硬件平台都是通用的、固定的、成熟的。所以，在开发过程中减少了硬件系统错误的引入机会。同时，因为嵌入式操作系统屏蔽掉了底层硬件的很多复杂信息，使得开发者通过操作系统提供的API函数就可以完成大部分工作，大大地简化了开发过程，提高了系统的稳定性。嵌入式系统的开发通常采用“宿主机/目标机”方式，首先利用宿主机上丰富的资源及良好的开发环境开发和仿真调试目标机上的软件；然后，通过串行口或网络将交叉编译生成的目标代码传输并装载到目标机上，并用交叉调试器在监控程序或实时内核操作系统的支持下进行实时分析和调度；最后，目标机在特定的环境下运行。
2.5 软硬件协同设计
1.传统的嵌入式系统设计方法
如图2-5所示，传统的嵌入式系统开发，采用的是软件开发与硬件开发分离的方式，其过程可描述如下：
(1)需求分析,总体设计；
(2)软硬件分别设计、开发、调试、测试；
(3)系统集成：软硬件集成；
(4)集成、测试、验证；
(5)若系统正确，则结束，否则进行（6）；
(6)若出现错误，需要对软、硬件分别验证和修改；返回(3)，继续进行集成测试。这种传统的开发方式，虽然在设计的最初的阶段考虑了软硬件之间的接口问题，但是由于软硬件分别开发，各自部分的修改和缺陷很容易导致系统集成出现错误。因为这种开发方式的局限性，这些错误不但难于定位，而且更重要的是，对它们修改往往会涉及整个软件结构或硬件配置的改动，这对于整个的系统开发是灾难性的。
2.软硬件协同设计
如图2-6所示，与传统的设计方法相比，软硬件协同的设计方法有两个显著的特点：
(1)描述硬件和软件使用统一的表示形式。
(2)硬件/软件划分可选择多种方案，知道满足要求。
图2.5传统的嵌入式系统的设计方法
图2.6软硬件协同设计方法
软硬件协同设计过程可归纳为：
(1)需求分析。
(2)软硬件协同设计。
(3)软硬件实现。
(4)软硬件协同测试和验证。
这种方法的特点是协同设计（Co-design）、协同测试（Co-test）和协同验证（Co-verification）上，充分考虑了软硬件的关系，并在设计的每个层次上给以测试验证，使得尽早发现和解决问题，避免灾难性的错误出现。
3嵌入式系统开发平台设计
3.1 ARM微处理器概述
ARM是英国一家电子公司的名字，全名的意思是Advanced RISC Machine。ARM敢为天下先，12年前首创了chipless的生产模式，即该公司既不生产芯片，也不设计芯片，而是设计出高效的IP内核，授权给半导体公司使用，半导体公司在ARM技术的基础上添加自己的设计并推出芯片产品，最后由OEM客户采用这些芯片来构建基于ARM技术的系统产品。ARM的产品是IP Core，没有任何物理意义上的硬件或者软件实体。目前全球有103家巨型IT公司在采用ARM技术，20家最大的半导体厂商中有19家是ARM的用户，包括德州仪器，Philips，Intel等 。20大巨头中唯一没有购买ARM授权的是AMD，而AMD则收购了Alchemy公司与之抗衡，采用的是MIPS结构(有少数宽带路由器使用MIPS处理器，思科路由器也有使用这个牌子的)。目前面向市场的有ARM7，ARM9，ARM9E-S，StrongARM和ARM10系列。ARM(Advance RISC Machines)既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。目前，采用ARM技术知识产权(IP)的微处理器(即通常所说的ARM微处理器)，己遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到日常生活的各个方面。
3.1.1 ARM微处理器的应用领域、分类及特点
1.ARM微处理器的应用领域较广，到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎己经深入到各个领域。
(1)工业控制领域。作为32位的RISC架构，基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
(2)无线通讯领域。目前己有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术， ARM以其高性能和低成本在该领域的地位日益巩固。
(3)网络应用。随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。
(4)消费类电子产品。ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛应用。
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