嵌入式领域有不少操作系统,大致可以三类:第一类以Wince、Linux、Android为代表的,属于大型操作系统,拥有内核任务调度、菜单界面、多媒体、网络、文件存储、外设驱动等一系列完善的功能,但这类操作系统属于非实时操作系统,往往用于办公、娱乐、人机接口等对时间要求不高的场合。 嵌入式微系统在当前科技领域扮演着至关重要的角色,特别是在中低端设备中。本文将深入探讨嵌入式操作系统在这一领域的困境与解决方案。嵌入式操作系统大致可分为三类:大型操作系统、实时操作系统以及轻量级实时操作系统。 大型操作系统如Windows CE、Linux和Android,具备强大的功能,包括内核任务调度、图形用户界面、多媒体支持、网络连接、文件存储和设备驱动等。然而,这些系统并不适合需要严格实时性的应用场景,因为它们是非实时操作系统。通常,它们被广泛应用于办公、娱乐以及对时间要求不那么严格的人机交互界面。这类操作系统对硬件要求较高,例如至少需要ARM9 200MHz处理器和32MB内存,并且要求支持MMU(内存管理单元)。 VxWorks是功能丰富的实时操作系统,常见于高实时性、高可靠性的应用,如军事、航空、航天和工业自动化。它们对硬件要求也较高,但能确保在规定的时间内完成任务。 第三类是轻量级实时操作系统,如uC/OS-II和FreeRTOS,它们仅包含抢占式多任务内核,以及一些基本的内核管理功能。开发者需要自己添加额外的库来实现如用户界面、网络等功能。这类系统主要用于成本敏感、需求多样的中低端项目,如家用电器控制、小型监控、传感器测试平台、仪器仪表和工业自动化设备。对于这类项目,开发通常会经历从简单的前后台系统到更复杂的多任务实时操作系统(如uC/OS-II)的演变过程。 中低端项目的挑战在于,由于成本限制和需求多样性,没有统一的操作系统适用于所有开发。即使是像uC/OS-II这样的RTOS,也需要根据项目需求进行裁剪和定制。另一方面,由于技术门槛较低,导致编程规范不统一,使得代码维护和项目继承性成为问题。人才流动性大,当软件负责人离职后,新接手的开发者可能因理解差异而重写代码,造成资源浪费。 为解决这些问题,一些开源嵌入式操作系统如RT-Thread应运而生,它集成了GUI、文件系统和网络功能,适用于消费类产品。而新兴的msOS则以微软C#的编程风格,强调平台灵活性和易用性,整合了uC/OS-II,并提供黑白屏GUI、参数日志存储、PID算法库和步进驱动库,特别适合仪器仪表和小型工业自动化领域。 通过细分市场需求,如将项目分为彩屏消费类、黑白屏工控类和微控制类,可以更有效地利用特定的操作系统进行开发。msOS等定制化解决方案的出现,为中低端嵌入式软件平台的困局提供了新的思路,有望改善当前的开发效率和代码质量,降低软件成本。
2025-09-25 13:28:34 92KB msos 嵌入式微系统 软件开发 嵌入式OS
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在嵌入式系统领域,随着技术的进步和应用场景的不断拓展,对于功能复杂、实时性要求高、且带有多路传感器和驱动器的设备的开发提出了新的挑战。为了应对这些挑战,设计者们需要构建一个全新的平台,以满足日益增长的性能和复杂性需求。本文将探讨嵌入式微系统msOS的诞生,这个系统是如何应运而生,以及在设计和实现过程中所经历的路径和遇到的挑战。 我们必须认识到电源类和控制类设备的重要性。这两类设备由于其功能的复杂性和对实时性的高要求,成为设计的关键点。它们通常需要集成多路传感器或驱动器,并且往往伴随着屏幕显示,以提供用户交互的界面。这就要求我们不能仅仅依赖传统的方法,而需要建立起一个能够承载这些设备核心需求的统一平台。 传统的MS3系统虽然在很多方面表现得简单易用,但其设计已不能满足现代嵌入式系统对高实时性和复杂交互的要求,特别是在面向对象的菜单界面编程方面。因此,为了提升系统的性能和扩展性,对系统进行彻底的改革成为当务之急。 在这个过程中,我们的团队,包括软件专家苏鹏,开始了对RTOS的探索。RTOS(实时操作系统)以其优秀的多任务处理能力和资源管理方式,成为了我们的主要目标。在选择了uC/OS-II、FreeRTOS和RT-Thread等几个有潜力的RTOS后,我们通过深思熟虑,最终决定采用uC/OS-II。这一决定不仅是基于它的资料丰富和用户群广泛,还因为它的开源特性使得我们可以根据自己的需要对其进行优化和定制。 为了使uC/OS-II更加适合新平台的要求,我们对其进行了大规模的精简和重构。这意味着我们将系统中不必要和冗余的部分剔除,保留核心功能,并且将其简化为两个任务:一个负责菜单界面,另一个负责业务逻辑。通过这种方式,新系统变得更加专注于实际需求,优化了内存使用,同时维护了任务切换的关键功能。 我们还探索了一种使用软中断的方法来实现双任务处理,这种技术在不使用RTOS的情况下提供了另一种可能性。虽然本文并未深入讨论新平台的后续实现和优化细节,但建立在RTOS基础上的架构已经逐渐成形。 文章的总结部分强调了从传统前后台系统到基于RTOS的多任务系统的过渡。在这一过程中,团队面临了诸多挑战,如系统设计的复杂性、资源管理、实时性要求等。但通过对uC/OS-II的定制和优化,一个更加适合复杂设备需求的操作系统核心被创建出来,这不仅提升了系统的实时性能,也大大降低了资源消耗,并为将来的功能扩展打下了坚实的基础。 这一过程清晰地展示了,在嵌入式软件开发中,系统设计和优化必须结合具体的应用场景。通过对系统架构的深思熟虑和对细节的精心打磨,才能开发出既高效又可靠的嵌入式系统。msOS的诞生正是这一理念的完美体现,它的成功不仅为功能复杂设备的开发提供了新的视角,也为整个行业树立了一个技术标杆。随着嵌入式系统的不断发展,我们有理由相信,类似的创新和改进将会不断涌现,推动技术的进步和应用的发展。
2025-09-25 12:28:57 169KB msos 嵌入式微系统 软件开发 嵌入式OS
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除了智能数字终端领域以外,Linux在移动计算平台、智能工业控制、金融业终端系统,甚至军事领域都有着广泛的应用前景。这些Linux被统称为“嵌入式Linux”。下面就来看看都有哪些嵌入式Linux在以上领域纵横驰骋吧!
2025-07-02 21:43:58 76KB Linux 软件开发 嵌入式OS
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制作mipsel-linux交叉编译工具 在嵌入式开发中,MIPS处理器是常见的几种处理器类型之一。Linux是开源软件,应用范围很广,支持包括MIPS在内的多种嵌入式处理器架构。因此,在嵌入式应用中大量采用Linux。但是,在开发过程中,获得运行于MIPS架构的Linux系统的开发环境几乎是不可能的。因此,提出了交叉编译(cross-compile)的概念,即在运行于x86架构PC的Linux系统中编译出能在MIPS架构的平台上运行的Linux核心和其上的应用。 制作mipsel-linux交叉编译工具的步骤包括: 1. 构造系统介绍:需要一台运行Linux的PC,推荐使用有较高运算能力的x86兼容PC,例如Intel的P4系统。同时,编译过程会需要1G左右的硬盘空间。在这个系统上装好RedHat Linux和gcc。 2. 源代码准备:需要准备以下源码供使用: * binutils-2.13 * gcc-3.2 * glibc-2.2.5 * glibc-linuxthreads-2.2.5 * glibc-2.2.5-mips-build-gmon.diff * linux-2.4.tar.gz 3. Linux头文件准备: * 将HOST的Linux的/usr/include拷贝过来 * 去除其中的两个目录 * 解开linux源码包 在构造mipsel-linux交叉编译工具的过程中,需要编译和安装binutils、gcc、glibc等工具链。这些工具链将用于编译Linux核心和其上的应用。整个过程需要在运行于x86架构PC的Linux系统中完成,以便在MIPS架构的平台上运行Linux系统和其上的应用。 在嵌入式开发中,交叉编译工具链的应用非常广泛。通过制作mipsel-linux交叉编译工具,可以在PC较强的运算能力和其Linux系统中的工具完成软件的编写、编译、调试等工作。 在实际应用中,交叉编译工具链的制作需要非常小心,需要遵守严格的编译和安装步骤,以免出现错误。同时,需要具备一定的Linux和编译器的知识,才能成功地制作mipsel-linux交叉编译工具。
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ucos -- 嵌入式专业学生必备资料 很多同学或朋友(包括我在内)在开始学嵌入式的时候都想一下在搞懂linux内核,于是买了本很厚的XXlinux内核代码详解,起始这是不可取的,看linux内核代码是很有必要,要想在嵌入式行业小有成就,高清linux是必不可少的,但是要想了解操作系统具体怎么实现与大学本科学习的操作系统原理大相径庭,难度很大,所以初学者一般看不懂,但是看ucos是非常科学的,一来对搞嵌入式方方面面非常有利,二来对你想在这方面拔高学习打下基础,也是阅读linux内核源码之前很好的入门书籍。如果想自己动手写写操作系统的书籍,建议大家下一本叫做《自己动手写操作系统》的书籍,非常好,我暑期看了几章,觉得非常好,现在一直没时间看,推荐给大家,这个资料在我共享的资源里面也有,有书有源码,而且记得第六个代码是错误的,它退出保护模式之前没有关闭分页,我修改过来了,不过pdf书籍不够清晰,我一直没下到清楚的如果有清楚的资料,csdn分享与我,万分感谢。最后,我想说 作为嵌入式同行学者,我们需要相互学习相互资料共享,一起进步,为我国的嵌入式行业贡献一点微薄的力量。 -----tony ----tony
2022-01-21 17:48:15 7.07MB ucos 源码 嵌入式 os
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很多朋友从事嵌入式开发多年,但对通用OS嵌入式OS的区别一直不是太了解,本文是一经典的通用OS和嵌入OS对比的文章.尤其描述了实时针,抢占性要求更为严格的军方操作系统和普通OS的实现对比.对深入了解操作系统原理的兄弟,应该会有帮助.
2022-01-14 22:06:07 182KB 通用OS 嵌入式OS
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嵌入式CNN 使用SDSOC和Xilinx Ultrascale +平台在嵌入式OS中部署CNN加速器。 平台 SDx:2018.1 电路板:Xilinx Ultrascale + ZCU 102 FPGA系统 数据类型:现在只有float16! 工作频率:300MHz 数据运动网络频率:300MHz 版本 转换v0.0: 这个版本需要很长时间(大约11秒)。 由于某些转换层中的参数无法完全加载到片上mem中,因此必须从DDR多次读取它们到FPGA。 因此,在数据通信上花费大量时间。 转换v0.1: 此版本需要9秒钟才能运行转换层。 与conv.v0.0相比,权重缓冲区更大,可以将更多权重读取到片上mem中。 对于conv1 / conv2 / conv3,所有权重都可以一次加载到片上mem中。 对于conv4 / conv5,权重缓冲区一次只能读取1/4权重。 因此,在conv
2021-11-23 20:10:08 80KB C++
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