(3)应用程序接口API
应用程序接口API是一系列复杂的函数、消息和结构的集合体。它是硬件或计算机系统预先提供的标准指令,软件人员可以直接通过调用API来完成功能的执行。这统一应用程序开发标准,大大简化应用程序的编写过程,也为操作系统版本升级带来方便。[11]
(4)应用程序
实际的嵌入式系统应用软件建立在系统的主任务基础之上,用户应用程序主要通过调用系统的API函数对系统进行操作,完成用户应用功能的开发。在用户的应用程序中,也可创建用户自己的任务。任务与任务之间的协调主要依赖于系统的消息队列。
1.2.4 嵌入式系统的应用
经过几十年的发展,嵌入式系统已经应用到各个领域中,并在各个领域的产业化方面发挥着重要的作用。如图1.3所示,其主要应用于工业控制、消费电子、网络通信、航空和军事国防等领域。
嵌入式系统的主要应用领域
1.2.5 嵌入式系统的发展方向
以信息家电、消费电子、智能控制设备为代表的具有网络特征的嵌入式产品为后PC时代IT工业带来了广阔的市场前景,同时也给嵌入式系统的发展带来了新的要求和挑战。今后,嵌入式系统发展的主要方向有:
1)开放平台架构易于其他系统整合。
2)体积越来越小,性能要求更稳定,成本更低廉。
3)应用趋向多元化,需要小批量、快速定制化的服务。
4)嵌入式操作系统从可用型、通用型向可定制型、优化型转变,可定制型操作系统(CEOS)是嵌入式操作系统的趋势。
5)集成开发环境的开放式、抽象程度更高,调试工具方便易用。
6)嵌入式软件开发将是以面向对象技术为基础,采用软件复用、基于组件及集成计算机技术辅助软件工程互为协同的开发方法。[12]
总而言之,嵌入式系统将朝着更高性能、更小体积、更低功耗、更廉价、无处不在的方向发展。过去的嵌入式系统通常深嵌与产品中,一般不与外界联系。然而随着嵌入式应用的不断拓展,如今的嵌入式设备一般都要连接入网,这样就有数十或上百个控制器相互作用。这也使嵌入式系统开始朝物联网、无线传感器网络、新能源、普适运算等新兴方向发展。[13]
1.3 本课题研究内容和工作安排
本课题研究的主要内容是基于ATMEL公司的AT91SAM9G20 ARM芯片的嵌入式应用系统开发,是以雷达信号处理背景为应用背景,实现显示、控制、数据传输处理为目标,自主设计的一款应用平台。本显控系统需要与信号处理模块、显示模块、键盘控制模块等外围设备进行数据交换,同时要输出控制时序和控制编码,以实现对各模块的控制。最终要实现的目标设备能够采集信号、分析处理数据、发射信号,并且具有良好的人机交互界面,对信号处理有强大的控制功能。
基于本系统要实现的功能,本课题的工作安排包括如下几个方面:
1、了解嵌入式系统的原理,理解嵌入式开发的一般流程。
2、参考数据手册,学习并练习使用AT91SAM9G20芯片的基本功能。
3、根据任务需求,选择相应的外围芯片型号,大体规划出系统的总体初步设计。
4、划分各功能模块,并分配好AT91SAM9G20的管脚、内部寄存器、地址空间等资源。
5、参考芯片厂商的设计案例,设计出各模块的硬件电路原理图,并据电路实际进行修改。
6、为各模块的初始化及工作编写程序,调试验证模块程序的可靠性。
7、将各模块整合,完成系统的整体设计。