ARM博物館

ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業的一家知名企業,設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用於多種領域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式套用等。

ARM 簡介

ARM(Advanced RISC Machines)是微處理器行業的一家知名企業,設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用於多種領域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式套用等。
ARM將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟體和OEM廠商,每個廠商得到的都是一套獨一無二的ARM相關技術及服務。利用這種合夥關係,ARM很快成為許多全球性RISC標準的締造者。
目前,總共有30家半導體公司與ARM簽訂了硬體技術使用許可協定,其中包括Intel、IBM、LG半導體、NEC、SONY、菲利浦和國民半導體這樣的大公司。至於軟體系統的合伙人,則包括微軟、昇陽和MRI等一系列知名公司。
ARM架構是面向低預算市場設計的第一款RISC微處理器。
ARM 即Advanced RISC Machines的縮寫,既可以認為是一個公司的名字,也可以認為是對一類微處理器的通稱,還可以認為是一種技術的名字。
1985年4月26日,第一個ARM原型在英國劍橋的Acorn計算機有限公司誕生,由美國加州SanJoseVLSI技術公司製造。
20世紀80年代後期,ARM很快開發成Acorn的台式機產品,形成英國的計算機教育基礎。
1990年成立了Advanced RISC Machines Limited(後來簡稱為ARM Limited,ARM公司)。20世紀90年代,ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)處理器擴展到世界範圍,占據了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系統套用領域的領先地位。ARM公司既不生產晶片也不銷售晶片,它只出售晶片技術授權。

ARM 技術發展史

ARM公司發展史

1985年4月26日,第一個ARM原型在英國劍橋的Acorn計算機有限公司誕生,由美國加州SanJoseVLSI技術公司製造。
20世紀80年代後期,ARM很快開發成Acorn的台式機產品,形成英國的計算機教育基礎。
1990年成立了Advanced RISC Machines Limited(後來簡稱為ARM Limited,ARM公司)。20世紀90年代,ARM 32位嵌入式RISC(Reduced lnstruction Set Computer)處理器擴展到世界範圍,占據了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系統套用領域的領先地位。ARM公司既不生產晶片也不銷售晶片,它只出售晶片技術授權。
1991 年 ARM 公司成立於英國劍橋,主要出售晶片設計技術的授權。目前,採用 ARM技術智慧財產權( IP )核的微處理器,即我們通常所說的 ARM 微處理器,已遍及工業控制、消費類電子產品、通信系統、網路系統、無線系統等各類產品市場,基於 ARM 技術的微處理器套用約占據了 32 位 RISC 微處理器 75 %以上的市場份額, ARM 技術正在逐步滲入到我們生活的各個方面。
ARM 公司是專門從事基於 RISC 技術晶片設計開發的公司,作為智慧財產權供應商,本身不直接從事晶片生產,靠轉讓設計許可由合作公司生產各具特色的晶片,世界各大半導體生產商從ARM公司購買其設計的 ARM 微處理器核,根據各自不同的套用領域,加入適當的外圍電路,從而形成自己的 ARM 微處理器晶片進入市場。目前,全世界有幾十家大的半導體公司都使用 ARM 公司的授權,因此既使得 ARM 技術獲得更多的第三方工具、製造、軟體的支持,又使整個系統成本降低,使產品更容易進入市場被消費者所接受,更具有競爭力。
ARM處理器的三大特點是:耗電少功能強、16位/32位雙指令集和眾多合作夥伴。
ARM商品模式的強大之處在於它在世界範圍有超過100個的合作夥伴(Partners)。ARM 是設計公司,本身不生產晶片。採用轉讓許可證制度,由合作夥伴生產晶片。
當前ARM體系結構的擴充包括:
•Thumb 16位指令集,為了改善代碼密度;
•DSP DSP套用的算術運算指令集;
Jazeller 允許直接執行Java位元組碼。
ARM處理器系列提供的解決方案有:
•無線、消費類電子和圖像套用的開放平台;
•存儲、自動化、工業和網路套用的嵌入式實時系統
•智慧卡和SIM卡的安全套用。
ARM處理器本身是32位設計,但也配備16位指令集。一般來講存儲器比等價32位代碼節省達35%,然而保留了32位系統的所有優勢。ARM的Jazelle技術使Java加速得到比基於軟體的Java虛擬機(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增強的16位和32位算術運算能力,提高了性能和靈活性。ARM還提供兩個前沿特性來輔助帶深嵌入處理器的高集成SoC器件的調試,它們是嵌入式ICE-RT邏輯和嵌入式跟蹤宏核(ETMS)系列。

Intel 公司發展史

具體研究領域包括音頻/視頻信號處理和基於PC的相關套用,以及可以推動未來微結構和下一代處理器設計的高級編譯技術和運行時刻系統研究。另外還有英特爾中國軟體實驗室、英特爾架構開發實驗室、英特爾網際網路交換架構實驗室、英特爾無線技術開發中心。除此之外,英特爾還與國內著名大學和研究機構,如中國科學院計算所針對IA-64位編譯器進行了共同研究開發,並取得了可喜的成績。
2002年10月,英特爾公司宣布在深圳成立英特爾亞太區套用設計中心(ADC)。該中心面向中國計算和通信行業的OEM與ODM廠商,旨在滿足他們對世界一流設計與校驗服務的需求,並幫助他們為客戶開發更出色的產品英特爾亞太地區套用設計中心(深圳)將為亞太區包括深圳和中國其它地區的客戶就近提供先進的產品開發和技術支持服務,以協助亞太地區及中國的客戶強化其在全球的競爭實力,並且促進這些客戶相互間的合作。英特爾還通過戰略投資事業部(IntelCapital)在中國進行IT技術方面的投資,以促進中國型技術,如無線通訊技術等方面的發展,從而促進全球網際網路經濟的發展。
3D圖形;為 MP3 播放器快速編碼音樂;在與網際網路進行連線的狀態下同時運行多個多媒體套用。該處理器最初推出時就擁有4200萬個電晶體和僅為0.18微米的電路線。 英特爾首款微處理器4004的運行速率為108KHz,而現今的英特爾奔騰4處理器的初速率已經達到了1.5GHz,如果汽車的速度也能有同等提升的話,那么從舊金山開車到紐約只需要13秒。
2001年:英特爾至強(Xeon)處理器
英特爾至強處理器的套用目標是那些即將出現的高性能和中端雙路工作站、以及雙路和多路配置的伺服器。該平台為客戶提供了一種兼具高性能和低價格優勢的全新作業系統和套用選擇。與基於英特爾 奔騰III至強處理器的系統相比,採用英特爾至強處理器的工作站根據套用和配置的不同,其性能預計可提升30%到90%左右。該處理器基於英特爾NetBurst? 架構,設計用於為視頻和音頻套用、高級網際網路技術及複雜3D圖形提供所需要的計算動力。
2001年:英特爾安騰(Itanium)處理器
英特爾安騰處理器是英特爾推出的64位處理器家族中的首款產品。該處理器是在基於英特爾顯式並行指令計算(EPIC)設計技術的全新架構之基礎上開發製造的,設計用於高端、企業級伺服器和工作站。該處理器能夠為要求最苛刻的企業和高性能計算套用(包括電子商務安全交易、大型資料庫、計算機輔助的機械工程以及精密的科學和工程計算)提供全球最出色的性能。
2002年:英特爾安騰2處理器(Itanium2) Intel Pentium 4 /Hyper Threading處理器
英特爾安騰2處理器是安騰處理器家族的第二位成員,同樣是一款企業用處理器。該處理器家族為數據密集程度最高、業務最關鍵和技術要求最高的計算套用提供英特爾 架構的出色性能及規模經濟等優勢。該處理器能為資料庫、計算機輔助工程、網上交易安全等提供領先的性能。
英特爾推出新款Intel Pentium 4處理器內含創新的Hyper-Threading(HT)超執行緒技術。超執行緒技術打造出新等級的高效能桌上型計算機,能同時快速執行多項運算套用, 或針對支持多重執行緒的軟體帶來更高的效能。超執行緒技術讓計算機效能增加25%。除了為桌上型計算機使用者提供超執行緒技術外,英特爾亦達成另一項計算 機里程碑,就是推出運作時脈達3.06GHz的Pentium 4處理器,是首款每秒執行30億個運算周期的商業微處理器,如此優異的性能要歸功於當時業界最先進的0.13微米製程技術,翌年,內建超執行緒技術的 Intel Pentium4處理器時脈達到3.2GHz。
2003年:英特爾 奔騰 M(Pentium M) /賽揚 M (Celeron M)處理器
英特爾奔騰M處理器,英特爾855晶片組家族以及英特爾PRO/無線2100網卡是英特爾迅馳? 移動計算技術的三大組成部分。英特爾迅馳移動計算技術專門設計用於攜帶型計算,具有內建的無線區域網路能力和突破性的創新移動性能。該處理器支持更耐久的電池使用時間,以及更輕更薄的筆記本電腦造形。
2005年:Intel Pentium D 處理器
首顆內含2個處理核心的Intel Pentium D處理器登場,正式揭開x86處理器多核心時代。(綽號膠水雙核,被別人這樣叫是有原因的,PD由於高頻低能噪音大,所以才有這個稱號)
2005年:Intel Core處理器
這是英特爾向酷睿架構邁進的第一步。但是,酷睿處理器並沒有採用酷睿架構,而是介於NetBurst和Core之間(第一個基於Core架構的處理器是酷睿2)。最初酷睿處理器是面向移動平台的,它是英特爾迅馳3的一個模組,但是後來蘋果轉向英特爾平台後推出的台式機就是採用的酷睿處理器。
酷睿使雙核技術在移動平台上第一次得到實現。與後來的酷睿2類似,酷睿仍然有數個版本:Duo雙核版,Solo單核版。其中還有數個低電壓版型號以滿足對節電要求苛刻的用戶的要求。
2006年:Intel Core 2 (酷睿2,俗稱“扣肉”)/ 賽揚 Duo 處理器
Core微架構桌面/移動處理器:桌面處理器核心代號Conroe。將命名為Core 2 Duo/Extreme家族,其E6700 2.6GHz型號比先前推出之最強的Intel Pentium D 960(3.6GHz)處理器,在效能方面提升了40%,省電效率亦增加40%,Core 2 Duo處理器內含2.91億個電晶體。移動處理器核心代號Merom。是迅馳3.5和迅馳4的處理器模組。當然這兩種酷睿2有區別,最主要的就是將FSB由667MHz/533MHz提升到了800MHz。
2007年:Intel 四核心伺服器用處理器
英特爾已經推出了若干四核台式機晶片,作為其雙核Quad和Extreme家族的組成部分。在伺服器領域,英特爾將在其低電壓3500和7300系列中交付使用不少於具有9個四核處理器的Xeons。
未來:Intel TerraFlops 80核處理器
這裡的“80核”只是一種概念,並不是說處理器正好擁有80個物理核心,而是指處理器擁有大量規模化並行處理能力的核心。TerraFlops處理器將擁有至少28個核心,不同的核心有不同的處理領域,整個處理器運算速度將達到每秒萬億次,相當於現在對普通用戶還遙不可及的超級計算機的速度。目前,TerraFlops計畫只接納商業和政府用戶,但是根據英特爾的計畫,個人用戶也會在將來使用上萬億次計算能力的多核處理器。
英特爾處理器核的特點在於具有稱之為“寬動態執行”的功能。更為重要的是,其工作功耗比為奔騰4提供處理能力的Netburst架構要低。“我們期望到今年底自頂向下百分之百地採用核微架構,”Otellini說,“今年全年,我們正以非常快的速度取代所有的產品,甚至以核微架構的變種滲透到奔騰處理器和賽揚處理器的領域。這就賦予我們在每一個領域的性能領先地位,並賦予我們高度的成本優勢。”
3月26日,英特爾公司總裁兼執行長保羅•歐德寧在北京宣布:英特爾將投資25億美元在大連興建一座先進的300毫米晶圓製造廠。

Samsung 公司發展史

三星的起步(1938~1969)
在1938年3月1日,三星前任會長李秉喆先生以30,000韓元在韓國大邱市成立了“三星商會”。李秉喆先生早期的主要業務是將韓國的乾魚、蔬菜、水果等出口到中國的北京及滿洲里。不久之後,三星(在韓語的字面意思是“三顆星”)又擁有了自己的麵粉和製糖廠,自己進行生產及銷售。並最終成為三星這個現在擁有同一個名字的現代世界性公司的基礎。
三星的產業時代(1970年~1979年)
整個二十世紀七十年代,三星通過在重工業、化學以及石化工業的大規模投資,奠定了其未來發展的戰略基礎。在1973年8月,公司宣布了第二個“五年管理計畫”,為這些業務領域制定了目標,並使三星進入造船工業。在此期間,公司還採取步驟,增強公司在世界市場的競爭力,將其製造過程從原材料生產,集成到最終產品生產。結果,許多新的公司誕生了,其中包括1974年成立的三星重工業,以及三星造船廠(三星收購了Daesung重工株式會社後成立)、1977年成立的三星精密機械株式會社(現更名為三星Techwin)。
三星另一個爆炸式發展來自於處於萌芽狀態的家用電器業務。當時在韓國本地市場已經是一個主要生產企業的三星電子,在此期間開始出口其產品。另一個重要發展是三星在1974 年收購了韓國半導體的50%股票,進一步鞏固了三星電子在半導體製造領域的統治地位。
進入全球技術市場(1980年~1989年)
七十年代晚期到八十年代初期,是多元化程度逐步提高,三星核心科技業務在全球範圍內增長的階段。
在1978年,三星半導體以及三星電子成為兩個獨立的實體,同時也開始向全球市場提供新產品。在1983年12月成功開發出64K DRAM(動態隨機存儲器,Dynamic Random Access Memory)VLSI晶片,並因此成為世界半導體產品領導者。在此之前,三星只是為本國市場生產半導體。
三星精密機械株式會社(成立於1977年)的業務基礎是另一個高科技領域-航空。並在1987年2月將公司的名稱改為三星航空工業株式會社(現在的名稱為三星Techwin),三星正在以前所未有的速度發展自己的航空工業。其將來的計畫還包括未來空間站的開發甚至計畫在二十一世紀早期開發用於月球與火星探測的航空設備。
在八十年代中期,三星開始進入系統開發業務領域,在1985年成立了三星數據系統(現在的名稱為三星SDS)作為在包括系統集成、系統管理、諮詢,以及網路服務的信息技術服務的領導者。
三星越來越重視技術,並導致了在八十年代中期另外一個重要的發展,也就是公司的經濟研究院與開發研究院的誕生:在1986年成立的三星經濟研究院(SERI),以及在1987年成立的三星綜合技術研究院(SAIT)。這兩個作為先驅的R&D組織,成功地幫助三星將其業務甚至進一步擴大到電子、半導體、高分子化學、基因工程、光纖通訊、航空,以及從納米技術到先進的網路結構等廣闊的領域。
邁上世界舞台(1990年~1993年)
二十世紀九十年代初期,高技術產業面臨著前所未有的巨大挑戰。兼併、聯合以及收購等商業行為非常普遍,競爭與合併風起雲湧。各個公司都不得不重新思考自己的技術與服務的定位。業務開始跨出國家與國家、公司與公司之間的界限。為了把握這些機會,三星在1993年提出來“新經營”規劃。
1987年11月19日,三星的創始人李秉喆會長在執掌三星集團近50年之後逝世。他的兒子李健熙繼任成為三星新的會長。在1988年三星集團慶祝公司成立50周年的慶典上,他宣布公司開始“二次創業”,將領導三星進一步發展,成為世界級的二十一世紀企業。
為了“二次創業”,三星挑戰自己,重組了舊的業務,並開始進入新的業務領域,目標是成為世界五大電子公司之一。三星電子與三星半導體&無線通訊的合併無疑是向這個目標前進的一個關鍵。因為在公司的歷史上,這是第一次,三星那時走上了最大化技術資源、開發增值產品之路。
重疊項目的綜合節約了成本,並有效地運用資金與人力。到八十年代後半葉,三星在創建穩固電子與重工業的努力終於有了回報,公司獲得了與高技術產品相匹配的聲譽。
“新經營”時代 (1994~1996)
“新經營”不僅僅是三星業務結構的重新設計,而是一場旨在製造世界一流產品、提供全體客戶滿意,以及成為一個優秀的企業公民的全面革新運動。回顧過去,“新經營”是三星發展過程中決定性的轉折點,是整個公司以“質量第一”為基礎重新進行定位的階段。
在此期間,17 種不同的產品,從半導體到計算機顯示器,從TFT-LCD顯示屏到彩色顯象管,在其各自領域中,產品的全球市場份額躍居前五位。12種其他產品也在其各自領域中名列前茅。在一些領域,比如LCD等,三星從一開始就是第一。自從1993年進入LCD以來,三星就毫無爭議地是世界領導者。另外一個實例是三星重工業的鑽井船,自從三星開始進入這個領域,就擁有了世界市場60%的份額。
毫無疑問,三星在這些領域的成功,一部分歸功於三星在其遍布世界的工廠中嚴格的質量控制。
由於實行“一站停線(Line Stop)”系統, 任何員工只要在生產流程中發現不合格產品,都可以立即關閉組裝生產線。整個生產線會被停下來,直到問題得以解決。在總體質量管理過程中,三星還堅持採用“六西格瑪(Six Sigma)”方法。
當然,“新經營”不僅僅是為了獲得優質產品,同時也是為了獲得優秀的人才。無論三星的業務開展到世界的什麼地方,三星人力開發院就會專門為所有直接與客戶接觸的人員提供客戶服務的講座。三星旗下位於首爾市中心的世界級酒店——新羅飯店甚至還為三星生命保險、三星證券和三星信用卡等公司的雇員提供禮儀培訓課程。
三星還對其內部結構進行了改善,使其更加貼近消費者,例如三星物產建立的48小時家庭直通車系統以及三星信用卡的服務保障體系。
作為第一同樣也意味著承認公司的社會責任,無論這些事業是社會公益、環境保護、文化活動還是體育。
實際上,三星積極參加體育行銷,由於公司在各方面的突出成就,三星的會長李健熙,在1996年7月還被選為國際奧林匹克委員會(IOC)委員,極大地提升了公司積極為世界體育做貢獻的形象。
Digital Frontier 三星(1997~1999)
1997對於幾乎所有的韓國人來說都是黑暗的。在那一年,幾乎所有的韓國公司都處於萎縮狀態,三星也不例外。公司通過將下屬公司的數量減少到45個(附屬公司數量的標準根據“公平貿易法”(Fair Trade Law)確定),幾乎裁減了50,000人,改善了公司財務結構的合理性,使公司的負債率從1997年的365%降低到1999年的148%。
公司以15億美元的價格將公司原有的10個業務單位賣給了國外公司,包括三星重工業旗下深受好評的施工設備業務賣給了瑞典的Volvo AB,將叉車業務賣給了Clark。
雖然這個訊息令人感到淒涼,但是由於其在數字以及網路技術方面的領先地位,及其在電子、金融,以及其他相關服務方面的穩定與專注,使三星成為為數不多的幾個能夠在經濟危機後繼續增長的公司之一。
引領數字時代(2000年~現在)
隨著世界步入第二個千年,三星集團也邁向了她的第二個世紀。
數字時代為全球業務帶來了革命性的機遇和革新。三星集團一直緊隨這些變革,並不斷地更新自己的業務結構、經營理念以及公司文化,以滿足世界資訊時代日益變化的需求。

ARM 產品系列

主要的ARM產品系列

當前有5個產品系列——ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。
1、ARM7系列
最佳化用於對價位和功耗敏感的消費套用的低功耗32位核,有:
•嵌入式ICE-RT邏輯;
•非常低的功耗;
•三段流水線和馮•諾依曼結構,提供0.9MIPS/MHz。
2、SecurCore SC100特為安全市場設計,帶特定的抗拒竄改和反工程的特性。還帶靈活的保護單元確保作業系統和套用數據的安全。
3、ARM9系列
高性能和低功耗領先的硬宏單元,帶有:
•5段流水線;
•哈佛結構提供1.1MIPS/MHz。
ARM920T和ARM922T內置全性能的MMU、指令和數據cache和高速AMBA匯流排接口。AMBA片上匯流排是一個開放標準,已成為SoC構建和IP庫開發的事實標準。AMBA先進的高性能匯流排(AHB)接口現由所有新的ARM核支持,提供開發全綜合設計系統。
ARM940T內置指令和數據cache、保護單元和高速AMBA匯流排接口。
4、ARM9E系列
可綜合處理器,帶有DSP擴充和緊耦合存儲器(TCM)接口,使存儲器以完全的處理器速度運轉,可直接連線到核心上。
ARM966E-S用於矽片尺寸重要,而對cache沒要求的實時嵌入式套用,可配置TCM大小:0、4K、8K、16K,最大達64M。
ARM946E-S內置集成保護單元,提供實時嵌入式作業系統的cache核方案。
ARM926ET-S帶Jazelle擴充、分開的指令和數據高速AHB接口及全性能MMU。
VFP9 向量浮點可綜合協處理器進一步提高ARM9E處理器性能,提供浮點操作的硬體支持。
5、ARM10系列
硬宏單元,帶有:
•64位AHB指令和數據接口;
•6段流水線;
•1.25MIPS/MHz;
•比同等的ARM9器件性能提高50%。

Intel 晶片系列

 Intel 晶片系列簡介
810系列 - 這是Intel第一款款採用集成顯示卡的晶片組。不支援AGP,使得不能升級顯示卡。
815系列 - 是奔騰III處理器的不二選擇,其中815EP B-Step(又稱815EPT)正式支持圖拉丁(Tualatin)核心的CPU。
850系列 - 早期的850是為了配合奔騰4的倉促上市而設計的,採用不成熟的Socket423插座並搭配昂貴的RAMBUS記憶體使得它與Socket423的奔騰4同時被淘汰出局。新的850E後來作為工作站級別的晶片組上市。
845系列 - 為了摒棄昂貴的RAMBUS記憶體而設計的搭配SDRAM記憶體的晶片組。隨著DDR記憶體的上市,英特爾又推出了845D以及後續的845E、845G等晶片組。
852/855系列-為迅馳移動處理器設計的平台,分為GM(含有Intel集成顯示晶片)和GP(使用其它廠商的獨立顯示晶片),支持USB2.0的ICH4南橋晶片,802.11b無線網卡,是英特爾控制無線移動市場的重要系列[來源請求]
865/875系列 - 為全面支持含超執行緒技術(Hyper-Threading)的奔騰4設計的晶片組,首度支持雙通道記憶體、SATA硬碟、AGP8X和USB2.0等新技術。
848P - 865系列的簡化版本,去掉了對雙通道記憶體的支持。
915/925系列 - 原本是配合採用LGA775封裝的新型處理器而推出的採用PCI Express技術晶片組,後來卻也出現了大量改換Socket478插座和AGP插槽的型號。915晶片組摒棄了AGP技術而採用了PCI-Express匯流排,同時開始支持DDR2記憶體。其中925系列支持Pentium 4 Extreme Edition處理器。
945/955/975系列 - 在原915/925晶片組的基礎上,增加了對奔騰D雙核心CPU的支持。其中955和975系列支持了Pentium Extreme Edition處理器。945GT Express晶片組更是支持了Core Duo處理器。使用VRM11的975系列主機板更支援Intel Core 2系列處理器。
946系列 - 基於945晶片組,加入對800MHz的Intel Core 2處理器的支援。
965系列 - 加入對Intel Core 2系列處理器的支援,另外加入原生的雙通道DDRII800的支援。採用全新的命名方法〔P965、Q965等〕取代沿用已久的945P等命名。
3X(31/33/35/38)系列 - 於965系列的基礎上加入1333MHz外頻的支援,並於P35/X38等高階晶片組中加入DDR3支援,代號bearlake。搭配南橋為ICH8系列或ICH9系列。

Intel(Nxp) 晶片系列開發板

For intel晶片系列

產品名稱: DMC-PXA270-A型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-PXA270-A開發平台採用核心板+周邊底板的模式,核心板為6層板,周邊底板為2層板。嚴格按照3C及CE認證要求,同時嚴格滿足信號完整性,經過有多年相關經驗的專業人士精心設計而成。開發平台基於Marvell(Intel)公司最新的XScale架構PXA27X ARM系列處理器,最高主頻可達624MHz,加入了Wireless MMX技術,支持MP3、MP4解碼,大提升了多媒體處理能力;

For NXP(飛利浦)晶片系列
產品名稱: DMC-LPC2378-A型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-PXA270-A開發平台採用核心板+周邊底板的模式,核心板為6層板,周邊底板為2層板。嚴格按照3C及CE認證要求,同時嚴格滿足信號完整性,經過有多年相關經驗的專業人士精心設計而成。開發平台基於Marvell(Intel)公司最新的XScale架構PXA27X ARM系列處理器,最高主頻可達624MHz,加入了Wireless MMX技術,支持MP3、MP4解碼,大提升了多媒體處理能力.

Samsung晶片系列

 Samsung晶片系列簡介
三星系列晶片系列產品的發展和Rockchip的發展同樣是突破性的,從iriver的套用,到魅族的引入,再到蘋果的認可,我們可以看到三星晶片的具有飛躍式的發展軌跡。雖然三星的晶片已經得到了大範圍的套用,但是在產品功能,內部構造上我們還知之甚少。尤其,此系列產品的時間跨度非常長,從去年6月的iriver T系列和U系列,再到蘋果發布的新款iPod,已經有一段時間了。
我們現在知道的三星mp3晶片系列產品,並能在市面上見到的包括:SA58450X1、SA58450X2、SA58450X3、SA58700X7、SA58700X8。SA58450X1、SA58450X2被套用在T10、H10jr和T20、T30上,SA58450X3被用在U10上,SA58700X7被用在U10 Clix和魅族MINIPLAYER上,SA58700X8則讓三星用在了最新的藍牙MP3 YP-T9(B)上。
SA58450X01 ARM 晶片,運行效率高達到200M赫茲,它是iriver和其他一個公司聯合三星共同研發的,並且是三星全權製造,有這兩個公司擁有智慧財產權。iRiver的多種產品採用的是SA58450X02 ARM晶片。
三星系列我們見到的分為兩個系列:SA58450X和SA58700X,一個是針對普通的MP3,另外一個是針對視頻MP3產品。現在我們就簡單介紹一下這兩類產品。
iriver是最先套用SA58450X系列晶片的MP3,針對傳統MP3市場。其主要是對音頻方面進行的支持,在螢幕顯示效果上並沒有過多的支持,更不要說視頻表現了。
SA58450X現在此系列產品分為三種種型號
SA58450X01-Y080 S5L8450 + 8Mbit Nor + Audio Codec iriver;T10和iriver U10jr使用。
SA58450X02-Y080 S5L8450 + 8Mbit Nor + Audio Codec iriver;T20和T30使用。
SA58450X03-Y080 S5L8450 + 8Mbit Nor + Audio Codec iriver;U10使用。
S5L8700X最先套用的是魅族的miniplayer,我們可以看到2.4英寸的QVGA視頻的表現就是因為S5L8700X晶片的支持。然後,是iriver U10 CLIX也在套用這個晶片。而三星自己的T9同樣套用了其另外一個版本S5L8700X08,並且加入了藍牙功能。
S5L8700X現在此系列產品分為兩種型號
SA58700X07-Y080 S5L8700A + 8Mbit Nor Flash memory;魅族miniplayer和iriver U10 Clix使用。
SA58700X08-Y080 S5L8700A + 8Mbit Nor + Audio Codec;三星YP-T9使用。
而之後三星又推出的兩款產品K5和K3,所用的主控晶片分別是Telechips TCC770和Telechips TCC771L,如此的不按照套路出牌也成為了用戶談論的焦點。
業界普遍認為Telechips晶片各方面表現介於Sigmatel STMP3410和SAA7750/7751系列之間。採用該晶片的MP3在本身的音質基礎上,如果配備了更為高檔的耳機後還會有一定的提升。
有的用戶喜歡用K3配個森海塞爾MX300(或者OEM森海塞爾)耳機,該耳機屬於森海塞爾普及型MX系列中最平民化的耳機,個人感覺還不如原配的EP-370感覺好,所以建議對音質有更高要求的朋友可以嘗試森海塞爾mx500,或者更高檔一點的koss SP/KOSS PP,森海塞爾PX100/PX200。因為採用該晶片的MP3在音質上有一定的潛力,而並不像所有經銷商告訴你的,所有的MP3在更換高檔耳機後音質都有提升,其實有些MP3自身晶片及設計,生產工藝的限制使得其已經不具有音質的挖掘空間。

 Samsung晶片系列開發板

產品名稱: DMC-2440-A型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-2440-A是1款採用SAMSUNGS3C2440A高性能處理器的開發板。開發板工作頻率為400MHz,底板採用採用兼容設計,實用美觀,尺寸小,可廣泛用於進行開發車載手持、GIS平台、工業控制、檢測設備、儀器儀表、智慧型終端、醫療器械、安全監控等產品嵌入式高端套用產品,希望了解、學習和掌握嵌入式技術的廣大科研人員和大專院校學生。
產品名稱: DMC-2440-B型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-2440-B三星2440開發板採用核心板+底板的形式核心板引出管腳:匯流排16位,地址線20位,並且將其他所有的可用管腳都引出來了,非常合適用戶自己根據產品的需求,擴展一個符合自己產品需求的產品擴展板。核心板尺寸僅:長65mm,寬45mm,集成了Samsung S3C2440A處理器,主頻400M,64M bytes Flash,64M bytes SDRAM。底板集成了SD/MMC卡、兩串口、兩USB和100MHZ乙太網控制器,非常適用於各種手持設備、消費電子和工業控制設備的開發。

產品名稱: DMC-2440-C型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-S3C2440-C開發平台採用核心板+周邊底板的模式,處理器為典型主頻400MHz的Samsung S3C2440A,核心板為6層板,周邊底板為2層板,嚴格按照3C及CE認證要求,同時嚴格滿足信號完整性,經過有多年相關經驗的專業人士精心設計而成。本平台支持的作業系統為:WinCE 5.0&linux 2.6.12,具有領先的軟體優勢與硬體優勢,適合產品的開發與升級。開發板集成了紅外線數據通信口,攝像頭、SD/MMC卡、IDE接口,兩個串口、兩個USB,適用於各種手持設備、消費電子和工業控制設備的開發。
產品名稱: DMC-2440-D型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-S3C2440-D 開發平台採用核心板+周邊底板的模式,核心板為6 層板,周邊底板為2 層。核心板採用SAMSUNGS3C2440A高性能處理器,工作頻率為400MHz,SDRAM:64MB ,NAND FLASH:64MB,支持WinCE 5.0 與Linux 2.6。底板採用採用兼容設計,實用美觀,可兼容2410,2413,2440 DIMM封裝核心板,1板三用更加實惠,外接資源豐富,功能強大,該板可流暢進行MP3編解碼,適用於開發各種高端手持設備,小型終端,車載及網路運用產品。
產品名稱: DMC-2440-E型嵌入式開發板
產品簡介: 該產品採用“核心板(6層設計)+底版(4層設計)”模式,採用主頻400MHZ的S3C2440A處理器,支持Linux2.6.12和WinCE 5.0作業系統。除具備一般開發板的功能以外,特增加工業級產品套用所需要的特定功能,並經過嚴格測試!
支持雙網口、紅外接收頭 、CAN匯流排、RS485匯流排、具有穩定適用的VGA/TV輸出(解析度達800*600,保證任何情況下不閃爍、無重影,輸出完美圖形界面),除此之外,可幫助用戶實現無線網卡、無線藍牙設備的支持,並提供驅動原始碼!

產品名稱: DMC-2440-F型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-2440-F開發平台採用核心板+周邊底板的模式,核心板採用SAMSUNGS3C2440A高性能處理器,工作頻率為400MHz,SDRAM:64MB ,NAND FLASH:64MB,支持WinCE 5.0 與Linux 2.4。底層板集成了VGA、TVOUT、SD卡、麥克風、2個串口、3個USB、2路SPI和GPIO接口。非常試用於PDA,MID,移動電視,智慧型手機,手持設備,平板電腦和廣告機等消費類電子產品以及工業控制等領域。具有性能穩定、集成度高、可擴展性強、性價比好等特點。
產品名稱: DMC-2440-I型嵌入式開發板
產品簡介: DMC-2440-I是一款低價實用的ARM9開發板,採用10(cm)×10(cm)迷你規格、沉金工藝的四層板設計,處理器為Samsung S3C2440A。開發板集成了攝像頭、IDE、GPIO等豐富的擴展接口,擁有最新的圖形界面系統,支持Linux2.6.29和WinCE5.0作業系統,用戶手冊詳細可以迅速幫你掌握嵌入式Linux和WinCE開發的流程;採用專業穩定的CPU核心電源晶片和復位晶片來保證系統運行時的穩定性。
DMC-2440-I是一款性價比最好的學習板,同時也非常適用於適用於各種手持設備、消費電子和工業控制設備的開發。
產品名稱: DMC-S3C6410-A型嵌入式開發板
產品簡介:DMC-S3C6410-A開發板採用核心板加底板設計,核心板採用6層板設計,尺寸81.2mm×51.8mm,底板採用4層板設計,尺寸200mm×140mm。核心板上集成了Samsung 533/667M CPU S3C6410(ARM1176JZF-S核心)、128M Mobile DDR SDRAM和256M NandFlash,通過4個1.27mm雙排插針引出所有信號。底板可支持我司S3C6410和S3C2450兩種核心板,板集成了2M NORFLASH、100M乙太網、USB HOST接口、USB DEVICE接口、AC97接口、SD接口、串口、攝像頭接口、TVOUT接口、LCD接口和VGA接口等等。軟體系統支持 WinCE 6.0 核心,提供標準 WinCE 板級支持包(WinCE 6.0 BSP),包含了各種底層設備驅動程式。同時為方便客戶開發,還提供 Camera、播放器等上層套用軟體。

OKI晶片系列

 OKI晶片系列簡介
日本沖電氣(Oki)工業株式會社目前推出兩款基於ARM CPU的32位微控制器ML674001系列和ML675001系列。這兩款晶片是適用於各種套用的高性能標準微控制器,採用業界領先的基於ARM7TDMI核心的32位RISC架構,這些器件可作為8位和16位微控制器升級為32位器件的入門級型號。
其中ML674001有三種型號:ML674001、ML67Q4002和ML67Q4003,而ML675001系列則包括ML675001、ML67Q5002和ML67Q5003等三種型號。
這些通用微控制器為各種套用需求提供各種功能,其中包括32-K位元組RAM和定時器、PWM(脈寬調製)、UART(通用異步接收器、傳送器)、I2C、WDT(看門狗定時器)、GPIO(通用I/O連線埠)、模數轉換器、DMA控制器和SDRAM控制器。
ML674001系列和ML675001系列的一個獨特性能是ROM(包括快閃記憶體)、SRAM、DRAM或I/O設備可直接與晶片上的SDRAM控制器相連。
這些微控制器可在-40℃至+85℃範圍可靠工作,適用於各種設備,其中包括PC外設、數字家庭設備、數字通信設備及工業產品。ML674001的最大工作頻率為33 MHz,ML675001系列的最大工作頻率為60MHz。由於ML675001集成了一個8K位元組統一快取,因此可實現高速操作。
所有六款微控制器的引腳相互兼容,因此僅對程式稍做修改即可從ML674001系列升級到ML675001系列,而無需更改電路板設計。主要性能如下表:

OKI晶片系列開發板

上海天機電子科技有限公以OKI ML674000為基礎開發了TG OKI-ARM-DEMO開發板,並配有相應的開發例程,可以使用戶儘快入門並掌握ARM技術,是一套學習ARM技術最佳方案。OKI的ARM晶片價位在同類產品中是最低,性價比優良。開發板實物如下圖:
TGOKI-ARM-DEMO開發板硬體資源:
1 微控制器型號: OKI ARM ML674000
2 系統電源: 5 VDC
3 ML674000 操作電壓: VDD_CORE=2.5V VDD_IO=3.3 V
AVDD=3.3V VREF=3.3V
4 ML674000 操作晶振: 33M Hz
5 板上Flash ROM 2M
6 板上SRAM: 512K byte
7 板上SDRAM: 8M byte
8 內部 RAM 片內:8K byte
9 CPLD7064 一片
10 RS232 接口 二個(需切換RS232,C2 SEL)
11 JTAG 接口 二個(分別連線ARM晶片及CPLD)
12 LED數碼(可插拔) 指示GPIO狀態,PIO0至PIO7
13 用戶接口 CN1—CN5(CN1-CN4連線ARM晶片,CN5連線CPLD)
14 復位鍵 一個
15 指示燈 電源指示燈

ARM 主要的開發工具

ARM開發工具綜述

ARM套用軟體的開發工具根據功能的不同,分別有編譯軟體、彙編軟體、連結軟體、調試軟體、嵌入式實時作業系統、函式館、評估板、JTAG仿真器、線上仿真器等,目前世界上約有四十多家公司提供以上不同類別的產品。
用戶選用ARM處理器開發嵌入式系統時,選擇合適的開發工具可以加快開發進度,節省開發成本。因此一套含有編輯軟體、編譯軟體、彙編軟體、連結軟體、調試軟體、工程管理及函式館的集成開發環境(IDE)一般來說是必不可少的,至於嵌入式實時作業系統、評估板等其他開發工具則可以根據套用軟體規模和開發計畫選用。
使用集成開發環境開發基於ARM的套用軟體,包括編輯、編譯、彙編、連結等工作全部在PC機上即可完成,調試工作則需要配合其他的模組或產品方可完成,目前常見的調試方法有以下幾種:
1、指令集模擬器
部分集成開發環境提供了指令集模擬器,可方便用戶在PC機上完成一部分簡單的調試工作,但是由於指令集模擬器與真實的硬體環境相差很大,因此即使用戶使用指令集模擬器調試通過的程式也有可能無法在真實的硬體環境下運行,用戶最終必須在硬體平台上完成整個套用的開發。
2、駐留監控軟體
駐留監控軟體(Resident Monitors)是一段運行在目標板上的程式,集成開發環境中的調試軟體通過乙太網口、並行連線埠、串列連線埠等通訊連線埠與駐留監控軟體進行互動,由調試軟體發布命令通知駐留監控軟體控制程式的執行、讀寫存儲器、讀寫暫存器、設定斷點等。
駐留監控軟體是一種比較低廉有效的調試方式,不需要任何其他的硬體調試和仿真設備。ARM公司的Angel就是該類軟體,大部分嵌入式實時作業系統也是採用該類軟體進行調試,不同的是在嵌入式實時作業系統中,駐留監控軟體是作為作業系統的一個任務存在的。
駐留監控軟體的不便之處在於它對硬體設備的要求比較高,一般在硬體穩定之後才能進行套用軟體的開發,同時它占用目標板上的一部分資源,而且不能對程式的全速運行進行完全仿真,所以對一些要求嚴格的情況不是很適合。
3、JTAG仿真器
JTAG仿真器也稱為JTAG調試器,是通過ARM晶片的JTAG邊界掃描口進行調試的設備。JTAG仿真器比較便宜,連線比較方便,通過現有的JTAG邊界掃描口與 ARM CPU 核通信,屬於完全非插入式(即不使用片上資源)調試,它無需目標存儲器,不占用目標系統的任何連線埠,而這些是駐留監控軟體所必需的。另外,由於JTAG調試的目標程式是在目標板上執行,仿真更接近於目標硬體,因此,許多接口問題,如高頻操作限制、AC和DC參數不匹配,電線長度的限制等被最小化了。使用集成開發環境配合JTAG仿真器進行開發是目前採用最多的一種調試方式。
4、線上仿真器
線上仿真器使用仿真頭完全取代目標板上的CPU,可以完全仿真ARM晶片的行為,提供更加深入的調試功能。但這類仿真器為了能夠全速仿真時鐘速度高於100MHz的處理器,通常必須採用極其複雜的設計和工藝,因而其價格比較昂貴。線上仿真器通常用在ARM的硬體開發中,在軟體的開發中較少使用,其價格高昂也是線上仿真器難以普及的因素。
在以下的章節中,我們選取了ARM SDT、ARM ADS、MULTI 2000、Hitools for ARM、Embest IDE for ARM五種集成開發環境向讀者作一個簡單的介紹,這些產品在國內有相對較暢通的銷售渠道,用戶容易購買。前三種由國外廠商出品,歷史比較悠久,在全球範圍內套用較為廣泛,後兩種由國內廠商推出,具有很高的性價比。另外選取了國際市場上較流行的兩種JTAG仿真器:EPI公司的JEENI和ARM公司的Multi-ICE。

ARM SDT

ARM SDT的英文全稱是ARM Software Development Kit ,是ARM公司(www.arm.com)為方便用戶在ARM晶片上進行套用軟體開發而推出的一整套集成開發工具。ARM SDT經過ARM公司逐年的維護和更新,目前的最新版本是2.5.2,但從版本2.5.1開始,ARM公司宣布推出一套新的集成開發工具ARM ADS 1.0,取ARM SDT而代之,今後將不會再看到ARM SDT的新版本。
ARM SDT由於價格適中,同時經過長期的推廣和普及,目前擁有最廣泛的ARM軟體開發用戶群體,也被相當多的ARM公司的第三方開發工具合作夥伴集成在自己的產品中,比如美國EPI公司的jeeni仿真器
ARM SDT(以下關於ARM SDT的描述均是以版本 2.50為對象)可在Windows95、98、NT以及Solaris 2.5/2.6、HP-UX 10上運行,支持最高到ARM9(含ARM9)的所有ARM處理器晶片的開發,包括StrongARM。
ARM SDT包括一套完整的套用軟體開發工具:
? armcc ARM的C編譯器,具有最佳化功能,兼容於ANSI C。
? tcc THUMB的C編譯器,同樣具有最佳化功能,兼容於ANSI C。
? armasm 支持ARM和THUMB的彙編器。
? armlink ARM連線器,連線一個和多個目標檔案,最終生成ELF格式的可執行映像檔案。
? armsd ARM和THUMB的符號調試器。
以上工具為命令行開發工具,均被集成在SDT的兩個Windows開發工具ADW和APM中,用戶無需直接使用命令行工具。
? APM Application Project Manageer,ARM工程管理器,完全圖形界面,負責管理源檔案,完成編輯、編譯、連結並最終生成可執行映像檔案等功能,見下圖。
? ADW Application Debugger Windows,ARM調試工具,ADW提供一個調試C、C++和彙編源檔案的全視窗原始碼級調試環境,在此也可以執行彙編指令級調試,同時可以查看暫存器、存儲區、棧等調試信息。
ARM SDT還提供一些實用程式,如fromELF、armprof、decaxf等,可以將ELF檔案轉換為不同的格式,執行程式分析以及解析ARM執行檔格式等。
ARM SDT集成快速指令集模擬器,用戶可以在硬體完成以前完成一部分調試工作;ARM SDT提供ANSI C、C++、Embedded C函式館,所有庫均以lib形式提供,每個庫都分為ARM指令集和THUMB指令集兩種,同時在各指令集中也分為高位元組結尾(big endian)和低位元組結尾(little endian)兩種。
用戶使用ARM SDT開發應用程式可選擇配合Angel駐留模組或者JTAG仿真器進行,目前大部分JTAG仿真器均支持ARM SDT。
ARM SDT 2.50的零售價一般在4000美元到4500美元。

ARM ADS

ARM ADS的英文全稱為 ARM Developer Suite,是ARM公司推出的新一代ARM集成開發工具,用來取代ARM公司以前推出的開發工具ARM SDT,目前ARM ADS的最新版本為1.2。
ARM ADS起源於ARM SDT,對一些SDT的模組進行了增強並替換了一些SDT的組成部分,用戶可以感受到的最強烈的變化是ADS使用CodeWarrior IDE集成開發環境替代了SDT的APM,使用AXD替換了ADW,現代集成開發環境的一些基本特性如源檔案編輯器語法高亮,視窗駐留等功能在ADS中才得以體現。
ARM ADS支持所有ARM系列處理器包括最新的ARM9E和ARM10,除了ARM SDT支持的運行作業系統外還可以在Windows2000/Me以及RedHat Linux上運行。
ARM ADS由六部分組成:
? 代碼生成工具(Code Generation Tools)
代碼生成工具由源程式編譯、彙編、連結工具集組成。ARM公司針對ARM系列每一種結構都進行了專門的最佳化處理,這一點除了作為ARM結構的設計者的ARM公司,其他公司都無法辦到,ARM公司宣稱,其代碼生成工具最終生成的執行檔最多可以比其他公司工具套件生成的檔案小20%。
? 集成開發環境(CodeWarrior IDE from Metrowerks)
CodeWarrior IDE是Metrowerks公司一套比較有名的集成開發環境,有不少廠商將它作為界面工具集成在自己的產品中。CodeWarrior IDE包含工程管理器、代碼生成接口、語法敏感編輯器、源檔案和類瀏覽器、原始碼版本控制系統接口、文本搜尋引擎等,其功能與Visual Studio相似,但界面風格比較獨特。ADS僅在其PC機版本中集成了該IDE。
? 調試器(Debuggers)
調試器部分包括兩個調試器:ARM擴展調試器AXD(ARM eXtended Debugger )、ARM符號調試器armsd(ARM symbolic debugger)。
AXD基於Windows9X/NT風格,具有一般意義上調試器的所有功能,包括簡單和複雜斷點設定、棧顯示、暫存器和存儲區顯示、命令行接口等。
Armsd作為一個命令行工具輔助調試或者用在其他作業系統平台上。
? 指令集模擬器(Instruction Set Simulators)
用戶使用指令集模擬器無需任何硬體即可在PC機上完成一部分調試工作。
? ARM 開發包(ARM Firmware Suite)
ARM開發包由一些底層的例程和庫組成,幫助用戶快速開發基於ARM的套用和作業系統。具體包括系統啟動代碼、串列口驅動程式、時鐘例程、中斷處理程式等,Angel調試軟體也包含在其中。
? ARM套用庫(ARM Applications Library)
ADS的ARM套用庫完善和增強了SDT中的函式館,同時還包括一些相當有用的提供了原始碼的例程。
用戶使用ARM ADS開發應用程式與使用ARM SDT完全相同,同樣是選擇配合Angel駐留模組或者JTAG仿真器進行,目前大部分JTAG仿真器均支持ARM ADS。
ARM ADS的零售價為5500美元,如果選用不固定的許可證方式則需要6500美元。

Multi 2000

Multi 2000是美國Green Hills軟體公司(www.ghs.com)開發的集成開發環境,支持C/C++/Embedded C++/Ada 95/Fortran程式語言的開發和調試,可運行於Windows平台和Unix平台,並支持各類設備的遠程調試。
Multi 2000支持Green Hills公司的各類編譯器以及其它遵循EABI標準的編譯器,同時Multi 2000支持眾多流行的16位、32位和64位處理器和DSP,如PowerPC、ARM、MIPS、x86、Sparc、TriCore、SH-DSP等,並支持多處理器調試。
Multi 2000包含完成一個軟體工程所需要的所有工具,這些工具可以單獨使用,也可集成第三方系統工具。Multi 2000各模組相互關係以及和套用系統相互作用 l 工程生成工具(Project Builer)
工程生成工具實現對項目源檔案、目標檔案、庫檔案以及子項目的統一管理,顯示程式結構,檢測檔案相互依賴關係,提供編譯和連結的圖形設定視窗,並可對程式語言的進行特定環境設定。
l 原始碼調試器(Source-Level Debugger)
原始碼調試器提供程式裝載、執行、運行控制和監視所需要的強大的視窗調試環境,支持各類語言的顯示和調試,同時可以觀察各類調試信息。
l 事件分析器(EventAnalyzer)
事件分析器提供用戶觀察和跟蹤各類套用系統運行和RTOS事件的可配置的圖形化界面,它可移植到很多第三方工具或集成到實時作業系統中,並對以下事件提供基於時間的測量:任務上下文切換、信號量獲取/釋放、中斷和異常、訊息傳送/接受、用戶定義事件。
l 性能剖析器(Performance Profiler)
性能剖析器提供對代碼運行時間的剖析,可基於表格或圖形顯示結果,有效的幫助用戶最佳化代碼。
l 實時運行錯誤檢查工具(Run-Time Error Checking)
實時運行錯誤檢查工具提供對程式運行錯誤的實時檢測,對程式代碼大小和運行速度只有極小影響,並具有記憶體泄漏檢測功能。
l 圖形化瀏覽器(Graphical Brower)
圖形化瀏覽器提供對程式中的類、結構變數、全局變數等系統單元的單獨顯示,並可顯示靜態的函式調用關係以及動態的函式調用表。
l 文本編輯器(Text Editor)
Multi 2000的文本編輯器是一個具有豐富特性的用戶可配置的文本圖形化編輯工具,提供關鍵字高亮顯示、自動對齊等輔助功能。
l 版本控制工具(Version Control System)
Multi 2000的版本控制工具和Multi 2000環境緊密結合,提供對套用工程的多用戶共同開發功能。Multi 2000的版本控制工具通過配置對支持很多流行的版本控制程式,如Rational公司的ClearCase等。

Embest IDE

Embest IDE英文全稱是Embest Integrated Development Environment,是深圳市英蓓特信息技術有限公司(www.embedinfo.com)推出的一套套用於嵌入式軟體開發的新一代集成開發環境。
Embest IDE是一個高度集成的圖形界面操作環境,包含編輯器、編譯器、彙編器、連結器、調試器等工具,其界面同Microsoft Visual Studio類似(見下圖)。Embest IDE支持ARM、Motorola等多家公司不同系列的處理器,對於ARM系列處理器,目前支持到ARM9系列,包括ARM7、ARM5等低系列晶片。
Embest IDE運行的主機環境為Windows95/98/NT/Me/2000,支持的開發語言包括標準C、Embedded C和彙編語言。
Embest IDE包括編輯器、編譯器、連線器、調試器、工程管理器等功能模組,用戶同時可選配Embest JTAG仿真器。Embest IDE的所有與處理器和調試設備相關模組採用即插即用方式,可在同一個工作區中同時管理多個套用軟體和庫工程,各工程均可配置不同的處理器和仿真器,用戶可在各工程中無縫切換。
Embest IDE主要特性:
l 工程管理器:圖形化的工程管理工具,負責套用源程式的檔案組織和管理,提供編譯、連結、庫檔案的設定視窗。
l 源碼編輯器:標準的文本編輯功能,支持語法關鍵字、關鍵字色彩顯示等。
l 編譯工具:集成著名優秀自由軟體GNU的GCC編譯器,並經過最佳化和嚴格測試。
l 調試器:源碼級調試,提供了圖形和命令行兩種調試方式,可進行斷點設定、單步執行、異常處理,可查看修改記憶體、暫存器、變數等,可查看函式棧,可進行反彙編等。
l 調試設備:Embest JTAG仿真器,一端是一個DB25的接口,連線到主機的並行口,另外一端是IDC插頭,連線到目標板的JTAG接口。
l 在線上幫助:中、英文兩種版本線上幫助文檔。
用戶可以使用Embest IDE配合Embest JTAG仿真器進行套用軟體的開發,Embest IDE同時也支持一些國內外常用的Jtag Cable線。
Embest IDE的零售價格為9600人民幣(包括Embest JTAG仿真器)。

Hitool for ARM

由Hitool International Inc.( www.hitoolsys.com)出品,是一種較新的ARM嵌入式套用軟體開發系統,主要包括Hitool ARM Debugger、GNU Compiler(內建)、JTAG cable、評估板以及嵌入式實時作業系統ThreadX等。其中編譯器模組可以替換成ARM ADS Compiler或ARM SDT Compiler。
其主要特點如下:
1) 近似MS Visual Studio的調試界面風格,可以在Win98/ME/NT等多種Win32環境下運行;
2) 優秀的工程管理器、原始碼和二進制代碼編輯器、字元串搜尋引擎以及調試目標的自由拖放等功能;
3) 支持彙編、C以及C++源碼級調試,不僅可以通過串口和並口進行本地調試,也可以通過TCP/IP進行遠端調試;
4) 集成了S-Record、Binary和Disassembly格式的記憶體上下載工具,Flash編程工具;
5) 支持多種常用的Jtag Cable,具備通過宏和腳本實現的自動化調試功能。
有關Hitool for ARM的詳細資訊見附錄和本書附帶光碟。

JEENI仿真器

JEENI仿真器是美國EPI公司(www.epitools.com) 生產的專門用於調試ARM7系列的開發工具。它與PC之間通過乙太網口或串口連線,與ARM7目標板之間通過JTAG口連線。該仿真器使用獨立電源。
JEENI仿真器支持ARM/THUMB指令,支持彙編/高級語言調試。用戶應用程式通過JEENI仿真器下載到目標RAM中。通過JEENI仿真器,用戶可以觀察/修改ARM7的暫存器和存儲器的內容,用戶可以在所下載的程式上設定斷點,用戶可以以彙編/高級語言單步執行程式,也可以全速運行程式,用戶可以觀察高級語言變數的數據結構及內容並對變數的內容線上修改。
JEENI 內部使用了一片帶有高速快取的 ARM 處理器,支持對調試操作的快速回響,比如:單步、讀寫存儲器、讀寫暫存器和下載應用程式到目標板。JEENI 的這種結構,允許乙太網接口在處理器執行JTAG指令的同時訪問存儲器。這種設計極大的提高了下載速度。
JEENI仿真器能夠很好地與SDT2.5工具連線,用戶可使用SDT的編譯器和調試界面。JEENI 對那些正在使用ARM BlackICE/EmbeddedICE JTAG接口的用戶來說是即插即用的替代品。JEENI 可用於ARM SDT 2.11a 或 SDT 2.5,另外大多數第三方的調試器也都支持 JEENI。

Multi-ICE

Multi-ICE是ARM公司自己的JTAG線上仿真器,目前的最新版本是2.1版。
Multi-ICE的JTAG鏈時鐘可以設定為5 kHz到10 MHz,實現JTAG操作的一些簡單邏輯由FPGA實現,使得並行口的通信量最小,以提高系統的性能。Multi-ICE硬體支持低至1V的電壓。Multi-ICE 2.1還可以外部供電,不需要消耗目標系統的電源,這對調試類似手機等攜帶型、電池供電設備是很重要的。
Multi-ICE 2.x支持該公司的實時調試工具MultiTrace,MultiTrace包含一個處理器,因此可以跟蹤觸發點前後的軌跡,並且可以在不終止後台任務的同時對前台任務進行調試,在微處理器運行時改變存儲器的內容,所有這些特性使延時降到最低。
Multi-ICE 2.x支持ARM7、ARM9、ARM9E、ARM 10和Intel Xscale微結構系列。它通過TAP控制器串聯,提供多個ARM處理器以及混合結構晶片的片上調試。它還支持低頻或變頻設計以及超低壓核的調試,並且支持實時調試。
Multi-ICE提供支持Windows NT4.0、Windows95/ 98/2000/Me、HPUX 10.20 和 Solaris V2.6/7.0的驅動程式。

常用的嵌入式作業系統

嵌入式作業系統發展史

從20世紀七十年代單片機的出現到今天各式各樣的嵌入式微處理器,微控制器的大規模套用。嵌入式系統的出現最初是基於單片機的。70年代單片機的出現,使得汽車、家電、工業機器、通信裝置以及成千上萬種產品可以通過內嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能:更容易使用、更快、更便宜。這些裝置已經初步具備了嵌入式的套用特點,但是這時的套用只是使用8位的晶片,執行一些單執行緒的程式,還談不上“系統”的概念。
1971年11月,Intel公司成功地把算術運算器和控制器電路集成在一起,推出了第一款微處理器Intel 4004,其後各廠家陸續推出了許多8位、16位的微處理器,微處理器的廣泛套用形成了一個廣闊的嵌入式套用市場。
1976年Intel公司推出Multibus,1983年擴展為頻寬達40MB/s的MultibusⅡ。
1978年由Prolog設計的簡單Std匯流排廣泛套用於小型嵌入式系統。
從80年代早期開始,嵌入式系統的程式設計師開始用商業級的“作業系統”編寫嵌入式套用軟體,這使得可以獲取更短的開發周期,更低的開發資金和更高的開發效率,“嵌入式系統”真正出現了。
90年代以後,在分布控制、柔性製造、數位化通信和信息家電等巨大需求的牽引下,嵌入式系統進一步加速發展。隨著對實時性要求的提高,軟體規模不斷上升,實時核逐漸發展為實時多任務作業系統(RTOS),並作為一種軟體平台逐步成為目前國際嵌入式系統的主流。
21世紀無疑是一個網路的時代,未來的嵌入式設備為了適應網路發展的要求,必然要求硬體上提供各種網路通信接口。新一代的嵌入式處理器已經開始內嵌網路接口,除了支持TCP/IP協定,還有的支持USB、 IEEE1394、CAN、Bluetooth或IrDA通信接口中的一種或者幾種,同時也需要提供相應的通信組網協定軟體和物理層驅動軟體。軟體方面系統系統核心支持網路模組,甚至可以在設備上嵌入Web瀏覽器,真正實現隨時隨地用各種設備上網。

常用的嵌入式作業系統

Linux Os

1991年10月5日Linus Torvalds 在新聞組comp.minix發布了大約1萬行代碼的Linux v0.01版本。
1992年,大約有1000人在使用Linux,值得一提的是,他們都屬於真正意義上的黑客。
1993年,大約有100餘名程式設計師參與了Linux核心代碼編寫/修改工作,其中核心組
由5人組成,此時Linux0.09的代碼大約有十萬行,用戶大約有十萬個左右。
1994年3月,Linux1.0發布,代碼量是17萬行,當時是按照完全自有免費的協定發布的,隨後正式採用GPL協定。至此,Linux的代碼開發進入良性循環。很多系統管理員開始在自己的作業系統環境中嘗試Linux,並將修改的代碼提交給核心小組。由於擁有了豐富的作業系統平台,因而Linux得代碼中也充實了對不同硬體系統的支持,大大提高了跨平台移植性。
1995年,Linux可在Intel 、Digital,以及Sun SPARC處理器上運行了,用戶量也超過了50萬,相關介紹Linux的Linux Journal雜誌的發行也超過了10萬冊。
1996年6月, Linux2.0核心發布,此核心大約有40萬行代碼,並可以支持多個處理器。此時的Linux已經進入了實用階段,全球大約有350萬人使用。
1997年夏,好萊塢影片《鐵達尼號》在製作特效中使用的160台Alpha圖形工作站中,有105台採用了Linux作業系統。
1998年是Linux迅猛發展的一年。1月,小紅帽高級研發實驗室建立,同年RedHat5.0獲得了InfoWorld 的作業系統獎。4月,Mozilla 代碼發布,成為Linux圖形界面上的王牌瀏覽器。Red Hat 宣布商業支持計畫,組織了許多優秀技術人員開始商業運作。王牌搜尋引擎“Google”現身,採用的也是Linux伺服器。同年10月,Intel和Netscape宣布小額投資紅帽軟體,這被業界視為Linux獲得商業認同的信號。同月,微軟在法國發布了反Linux公開信,表明微軟公司
開始將Linux視作一個對手來對待。12月,IBM發布了適用於Linux的檔案系統AFS3.5,以及jikes Java編輯器和Secure Mailer及DB2測試版,IBM的此番行為,可以看做是與Linux得第一次親密接觸。總之,1998年可以說是Linux與商業接觸的一年。
1999年,IBM宣布與Redhat建立合夥關係,以確保Redhat在IBM機器上正常運行。3月,第一屆Linux World大會召開,象徵Linux時代的到來。 IBM 、Compaq和Novell宣布投資Redhat公司,以前一直對Linux 持否定態度的Oracle公司也宣布投資。5月,SGI宣布向Linux 移植其先進的xfs檔案系統。7月,IBM啟動對Linux 的支持服務,並發布了Linux DB2,從此結束了Linux 得不到支持服務的歷史,這可以視作Linux 真正成為伺服器作業系統一員的重要里程碑。
2000年初,Sun公司在Linux 的壓力下,宣布Solaris8降低售價。事實上, Linux 對Sun造成的衝擊遠比對Windows來得更大。2月, Red Hat 發布了嵌入式Linux的開發環境, Linux在嵌入式行業的潛力逐漸被發掘出來。
2001年Oracle宣布在OTN上的所有會員都可以免費索取Oracle9i的Linux版本。IBM則決定投入10億美元擴大Linux系統的套用。到了5月,微軟公開反對“GPL”,此舉引起了一場大規模的論戰。8月,紅色代碼爆發,引得許多站點紛紛從Windows作業系統轉向Linux作業系統,雖然是一次被動的轉變,不過夜算是一次套用普及。12月, Red Hat 為IBM s/390大型計算機提供了
Linux解決方案。
2002年是Linux企業化的一年。2月,微軟公司迫於各州政府的壓力,宣布擴大公開代碼行動,這是Linux開源帶來的深刻影響的結果。3月,核心開發者宣布新的Linux系統支持64位的計算機。
2003年1月,NEC宣布將在其手機中使用Linux作業系統,代表著Linux成功進軍手機領域。
2004年6月的統計報告顯示在世界500強超級計算機系統中,使用Linux作業系統的已經占到了280席,搶占了原本屬於各種UNIX的份額。9月HP開始網羅Linux核心代碼人員,以影響新版本的核心朝著對HP有利的方式發展。

 Lynx Os

LynxOS-基本特徵
LynxOS是由Lynx實時系統公司開發的作業系統。
LynxOS是一個分散式、嵌入式、可規模擴展的實時作業系統,它遵循POSIX.1a、POSIX.1b和POSIX.1c標準。它最早開發於1988年。
LynxOS-體系結構
LynxOS目前還不是一個微核心結構的作業系統,但它計畫使用所謂的“Galaxy”技術將其從大型集成化核心改造成微核心,這一技術將在LynxOS 3.0中引入。新的28Kb微核心提供以下服務:核心啟動和停止、底層記憶體管理、出錯處理、中斷處理、多任務、底層同步和互斥支持。
LynxOS-調度策略
LynxOS 其調度策略為:
* LynxOS支持執行緒概念,提供256個全局用戶執行緒優先權;
* 硬實時優先權調度:在每個優先權上實現了輪轉調度、定量調度和FIFO調度策略;
* 快速正文切換和阻塞時間短;
* 搶占式的RTOS核心。
LynxOS-作業系統服務
LynxOS的系統服務:
* 網路和通信。由於使用UNIX/POSIX API,Lynx很適合於數據通信和Internet套用。又由於系統的開放性,網路軟體很容易移植到Lynx上。同樣,Lynx亦提供關鍵的電話通信協定,使之適用於電信系統的基礎架構、操作和多媒體套用。
* TCP/IP協定棧。Lynx自帶最佳化的TCP/IP協定棧,提供高性能服務,如TCP頭預測、高級路由算法、IP級多址廣播和鏈路級高速緩衝。
* Internet工具。包括,Telnet、Ftp、FTTP、PPP、SLIP、實時調度的嵌入式Java虛擬機、嵌入式HTTP server、bootp、ARP/RARP、DNS域名服務、電子郵件、Perl、電話通信協定等。
* SVR3流。LynxOS流機制為開發和移植基於流的驅動程式和套用提供了核心支持。
* 檔案系統。實時的類UNIX層次結構檔案系統:連續結構檔案、帶緩衝/不帶緩衝、原始分區和原始設備訪問。
* 基於Motif的圖形用戶接口。
* 分散式計算資源。SCMP與VME匯流排上的多處理結合,PCI橋服務、CompactPCI Hot-swap Services、Lynx/HA-DDS分散式數據系統。
LynxOS-系統開放性
LynxOS的開放性:
* POSIX.1a、1b、1c及BSD4.4等兼容性,使得遵循POSIX 1003或用於UNIX的程式很容易移植到LynxOS上。
* 支持多種CPU主機板:包括CompactPCI(6U/3U)和標準PCI、VME/Eurobus、PC/104和PC/AT硬體等。
* 各種外設適配器:10/100baseT Ethernet、SCSI接口、單/多通道串列控制器、單/雙工並行口、時鐘、計時器、IDE接口、高解析度顯示適配器等。

 Palm OS

Palm OS-Palm OS
Palm OS是Palm公司的是一種32位的嵌入式作業系統,它的操作界面採用觸控式,差不多所有的控制選項都排列在螢幕上,使用觸控筆便可進行所有操作。作為一套極具開放性的系統,開發商向用戶免費提供Palm作業系統的開發工具,允許用戶利用該工具在Palm作業系統的基礎上編寫、修改相關軟體,使支持Palm的應用程式豐富多彩、應有盡有。
Palm作業系統最明顯的優勢還在於其本身是一套專門為掌上電腦編寫的作業系統,在編寫時充分考慮到了掌上電腦記憶體相對較小的情況,所以Palm作業系統本身所占的記憶體極小,基於Palm作業系統編寫的應用程式所占的空間也很小,通常只有幾十KB,所以基於Palm作業系統的掌上電腦雖然只有幾兆記憶體卻可以運行眾多的應用程式。Palm在其它方面還存在一些不足,Palm作業系統本身不具有錄音、MP3播放功能等,如果你需要使用這些功能,就需要另外加入第三方軟體或硬體設備方可實現。

 Psos Os

pSOS是一種實時的嵌入式作業系統。
pSOS是ISI公司研發的產品,該產品推出時間比較早,因此比較成熟,可以支持多種處理器,曾是國際上套用最廣泛的產品,主要套用領域是遠程通信,航天,信息家電和工業控制。但該公司已經被風河公司(windriver)兼併,從VxWorks5.5開始,已將PSOS的主要特點融入VxWorks中。PSOS是一個由標準軟組建組成的,可剪裁的實時作業系統。其系統結構可以分為核心層,系統服務層,用戶層。

pSOS-pSOS系統結構
pSOS是一個由標準軟組件組成的,可剪裁的實時作業系統。它分為核心層、系統服務層、用戶層。
1. 核心層
pSOS核心負責任務的管理與調度、任務間通信、記憶體管理、實時時鐘管理、中斷服務;可以動態生成或刪除任務、記憶體區、訊息佇列、信號燈等系統對象;實現了基於優先權的、選擇可搶占的任務調度算法,並提供了可選的時間片輪轉調度。pSOS Kernel還提供了任務建間通信機制及同步、互斥手段,如訊息、信號燈、事件、異步信號等。
pSOS作業系統在Kernel層中將與具體硬體有關的操作放在一個模組中,對系統服務層以上禁止了具體的硬體特性,從而使得pSOS很方便地從支持Intel 80x86系列轉到支持MC68XXX系列,並且在系統服務層上對不同套用系統不同用戶提供標準的軟組件如PNA+、PHILE+等。
2. 系統服務層
pSOS系統服務層包括PNA+、PRPC+、PHILE+等組件。PNA+實現了完整的基於流的TCP/IP協定集,並具有良好的實時性能,網路組件內中斷禁止時間不大於核心模組中斷禁止時間。PRPC+提供了遠程調用庫,支持用戶建立一個分散式套用系統。PHILE+提供了檔案系統管理和對塊存儲設備的管理。PREPC+提供了標準的C、C++庫,支持用戶使用C、C++語言
編寫應用程式。由於pSOS核心禁止了具體的硬體特性,因此,pSOS系統服務層的軟組件是標準的、與硬體無關的。這意味著pSOS各種版本,無論是對80X86系列還是MC68XXX系列,其系統服務層各組件是標準的、同一的,這減少了軟體維護工作,增強了軟體可移植性。每個軟組件都包含一系列的系統調用。對用戶而言,這些系統調用就象一個個可重入的C函式,然而它們卻是用戶進入pSOS核心的唯一手段。
3. 用戶層
用戶指的是用戶編寫的應用程式,它們是以任務的形式出現的。任務通過發系統調用而進入pSOS核心,並為pSOS核心所管理和調度。pSOS為用戶還提供了一個集成式的開發環境(IDE)。pSOS_IDE可駐留於UNIX或DOS環境下,它包括C和C++最佳化編譯器、CPU和pSOS模擬仿真和DEBUG功能。pSOS核心機制
pSOS-幾個基本概念
3.1.1 任務
在實時作業系統中,任務是參與資源競爭(如CPU、Memory、I/O devices等)的基本單位。pSOS為每個任務構造了一個虛擬的、隔離的環境,從而在概念上,一個任務與另一個任務之間可以相互並行、獨立地執行。任務與任務之間的切換、任務之間的通信都是通過發系統調用(在有些情況下是通過ISR)進入pSOS Kernel,由pSOS Kerne成的。
pSOS系統中任務包括系統任務和用戶任務兩類。關於用戶任務的劃分並沒有一個固定的法則,但很明顯,劃分太多將導致任務間的切換過於頻繁,系統開銷太大,劃分太少又會導致實時性和並行性下降,從而影響系統的效率。一般說來,功能模組A與功能模組B是分開為兩個任務還是合為一個任務可以從是否具有時間相關性、優先性、邏輯特性和功能耦合等幾個方面考慮。
3.1.2 優先權
每個任務都有一個優先權。pSOS系統支持0~255級優先權,0級最低,255級最高。0級
專為IDLE任務所有,240~255級為系統所用。在運行時,任務(包括系統任務)的優先權可以通過t_setpri系統調用改變。
3.1.3 任務狀態
pSOS下任務具有三種可能狀態並處於這三個狀態之一。只有通過任務本身或其他任務、ISR對pSOS核心所作的系統調用才能改變任務狀態。從巨觀角度看,一個多任務套用通過一系列到pSOS的系統調用迫使pSOS核心改變受影響任務而從運行一個任務到運行另一任務向前發展的。對於pSOS kernel,任務在創建前或被刪除後是不存在的。被創建的任務在能夠運行前必須被啟動。一旦啟動後,一個任務通常處於下面三個狀態之一:
①Executing (Ready)就緒
②Running運行
blocked阻塞
就緒任務是未被阻塞可運行的,只等待高優先權任務釋放CPU的任務。由於一個任務只能由正運行的任務通過調用來被啟動,而且任何時刻只能有一個正在運行的任務,所以新任務總是從就緒態開始。運行態任務是正在使用CPU的就緒任務, 系統只能有一個running任務。一般running任務是所有就緒任務中優先權最高的,但也有例外。
任務是由自身特定活動而變為阻塞的,通常是系統調用引起調用任務進入等待狀態的。所以任務不可能從ready態到blocked態,因為只有運行任務才能執行系統調用。
3.1.4 任務控制塊
任務控制塊tcb是pSOS核心建立並維護的一個系統數據結構,它包含了pSOS Kernel調度與管理任務所需的一切信息,如任務名、優先權、剩餘時間片數、當前暫存器狀態等。在有的RTOS中,任務的狀態與任務TCB所處的佇列是等同的。pSOS作業系統將二者分為兩個概念,例如任務處於阻塞狀態,但它的TCB卻處於訊息等待佇列、信號燈等待佇列、記憶體等待佇列、逾時佇列之一。
pSOS啟動時,將根據Configuration Table中的參數kc_ntask建立一個包含kc_ntask個TCB塊的TCB池,它表示最大並行任務數。在創建一個任務時,分配一個TCB給該任務,在撤銷一個任務時,該TCB將被收回。

 Qnx Os

qnx-介紹
QNX是由QNX軟體系統有限公司開發的實時作業系統。
【編輯】基本特徵
* QNX是一個分散式、嵌入式、可規模擴展的實時作業系統。它遵循POSIX.1 (程式接口)和POSIX.2 (Shell和工具)、部分遵循POSIX.1b(實時擴展)。它最早開發於1980年,到現在已相當成熟。
【編輯】體系結構
* QNX是一個微核心實時作業系統,其核心僅提供4種服務:進程調度、進程間通信、底層網路通信和中斷處理,其進程在獨立的地址空間運行。所有其它OS服務,都實現為協作的用戶進程,因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大約為12Kb)而且運行速度極快。
【編輯】調度策略
QNX 提供POSIX.1b標準進程調度:
* 32個進程優先權;
* 搶占式的、基於優先權的正文切換;
* 可選調度策略:FIFO、輪轉策略、適應性策略。
【編輯】系統服務
QNX的系統服務:
* 多種資源管理器,包括各種檔案系統和設備管理,支持多個檔案系統同時運行,包括提供完全POSIX.1及UNIX語法的POSIX檔案系統,支持多種快閃記憶體設備的嵌入式檔案系統,支持對多種檔案伺服器(如Windows NT/95、LAN Manager等)的透明訪問的SMB檔案系統、DOS檔案系統、CD-ROM檔案系統等。
* 設備管理。在進程和終端設備間提供大吞吐量、低開銷接口服務。
* 圖形/視窗支持。包括QNX Windows、X Window System for QNX、對MS Windows NT/95和X Window系統的遠程圖形連線。
* TCP/IP for QNX。
* 高性能、容錯型QNX網路——FLEET,使得所有連入網路的計算機變成一個邏輯上的超級計算機。
* 透明的分散式處理。FLEET網路處理與訊息傳遞和進程管理原語的集成,將本地和網路IPC統一起來,使得網路對IPC而言是透明的。
【編輯】系統開放性
QNX的開放性:
* QNX的POSIX兼容性和其提供的UNIX特色的編譯器、調試器、X Window和TCP/IP都是UNIX程式設計師所熟悉的。
* 支持多種CPU:AMD ElanSC300/310/400/410、Am386 DE/SE、Cyrix MediaGX、x86處理器(386以上)、Pentium系列、STMicroelectronics 的STPC。
* 多種匯流排:CompactPCI、EISA、ISA 、MPE (RadiSys)、STD、STD 32、PC/104、PC/104-Plus、PCI、PCMCIA、VESA、VME。
* 各種外設:多種SCSI設備、IDE/EIDE驅動器、10M/100M乙太網卡、Token Ring網卡、FDDI接口卡、多種PCMCIA設備、快閃記憶體、音效卡等等。
QNX結構:
QNX是業界公認的X86平台上最好的嵌入式實時作業系統之一。它具有獨一無二的微核心實時平台,建立在微核心和完全地址空間保護基礎之上,實時、穩定、可靠,已經完成到PowerPC、MIPS、ARM等核心的移植,成為在國內廣泛套用的嵌入式實時作業系統。
1 QNX核心簡介
QNX的微核心結構是它區別於其它作業系統的顯著特點。
平板式記憶體結構,如圖1所示,所有的程式都使用同一個地址空間,不加保護;應用程式可以自由訪問所有空間,效率較高,但是任何應用程式指針錯誤都可能會導致核心崩潰。
大核心記憶體結構,如圖2所示,作業系統核心和各種驅動程式、網路協定在同一個地址空間,應用程式在單獨空間;核心模組同處於一個保護空間,運行效率高,應用程式無法直接訪問保護空間,系統穩定性大大提高。缺點是,由於核心模組(例如網路驅動)處於保護空間,因此調試困難,任何驅動程式的修改都要重新編譯核心,無法做到驅動的動態載入和卸載。
QNX的微核心結構,核心獨立自處於一個被保護的地址空間;驅動程式、網路協定和應用程式處地程式空間中。
微核心結構的優點:①驅動程式、網路協定、檔案系統等作業系統模組和核心相互獨立,任何模組的故障都不會導致核心的崩潰;②驅動程式、網路協定、檔案系統和應用程式都處於程式空間,都調用相同的核心API,開發與調試和應用程式沒有區別;③作業系統功能模組可以根據需要動態地載入或卸載,不需要編譯核心。在高可靠性要求的情況下,可以編寫監視模組,對可靠性要求高的模組進行監視,必要的時候重新啟動或重新載入而無須重啟系統。高可靠性的核心結構使QNX具備了高可靠性嵌入式作業系統的本質特徵。
在具有高可靠性核心的基礎上,QNX的創新設計使它同樣具有很高的效率。QNX最為引人注目的地方是,它是UNIX的同胞異構體,保持了和UNIX的高度相似性,絕大多數UNIX或LINUX應用程式可以在QNX下直接編譯生成。這意味著為數眾多的穩定成熟的UNIX、LINUX套用可以直接移植到QNX這個更加穩定高效的實時嵌入式平台上來。
2 QNX網路結構
QNZ網路子系統由三個部分組成:網路管理模組(io-net)、網路協定模組(NPM-qnet.so、npm-tcpip.so)、網路設備驅動模組(devn-ne2000.so)。
每個模組各自具有不同的功能,但是它們具有一些相同的屬性。如:網路設備驅動、TCP/IP協定棧分別對上層io-net模組和應用程式產生數據,兩者都可以被看作數據源;同時它們也接受上層發來的數據,又可以同時被看作數據的消費者。過濾模組對向上的數據進行篩選,分協定進行處理;對向下的數據則進行相應的轉換,如進行網路地址轉換NAT。轉換模組負責不同協定幀結構的轉換,在乙太網的工作環境下,它就負責對IP數據報進行乙太網幀的封裝和解包。
和QNX其它服務進程一樣,QNX的網路子系統也在核心外部空間運行。應用程式面對的是一個統一的網路接口,硬體相關的內容被完全包裝在網路子系統內。
QNX網路子系統的三個子模組按層次分開,io-net模組處於中心,是QNX網路的核心和重點,其它模組都掛接在它上面。數據和信息的流動都必須經由io-net調度與轉發,所有其它模組所面對的就是一個單一主體。這樣的中心交換結構,禁止了各個模組間相互協調的複雜細節,在很大程式上方便了模組的編寫工作;同時,io-net還是QNX的網路管理中心。任何網路協定和網路設備驅動程式都必須向io-net註冊,由它來載入,並接受io-net的配置和管理,用戶對網路狀態的查詢和管理也是通過io-net來實現的。
3 QNX網路設備驅動
QNX網路設備驅動模組處於網路硬體和io-net模組之間。驅動模組負責配置硬體使其正常工作,向io-net報告數據收發情況,接收和傳遞數據,接受io-net的調度和管理。QNX網路設備驅動程式依照以上功能,分為初始化、接收傳送數據、網路設備信息統計幾個功能塊。要使網路設備工作正常,驅動程式就要對它進行一定的暫存器配置,同時,還要向QNX網路子系統註冊自己,表明網路設備的存在和網路通信能力,才能為系統和應用程式所用。在初始化工作完成以後,網路設備就進入了工作狀態,收發數據。設備信息的統計也是由設備驅動程式來完成的。
(1)初始化
初始化包括兩個方面,一方面是初始化網路設備,使其正常工作;另一個方面,是向io-net正確註冊驅動模組,表明自己的屬性,方便上層正確操作。網路設備的初始化工作和硬體緊密相關,這裡就不一一描述。
驅動模組向io-net載入自己的時候,系統遵循如下工作流程:
①io-net搜尋全局的符合io_net_dll_entry。它定義了驅動的初始化函式,io-net會直接調用這個函式。
②初始化函式向io-net註冊驅動和相應的函式。
③初始化函式告訴io-net和它的模組自己的通信能力。
經過以上流程以後,io-net中就建立起有關此驅動程式的數據和函式調用列表。驅動程式必須正確編寫初始化函式,並將該函式正確連結至io_net_dll_entry。
(2)從網路設備接收數據
當有包到達網絡設備的時候,網路設備就會用某種方式通知驅動程式(例如中斷),此時,驅動程式就要採取某種策略來處理到來的幀或數據。通常驅動程式這時候需要做以下工作:
①通過DMA將包取回來;
②做相應的必要處理,如通知網路設備釋放當前幀的快取,配置暫存器讓網路設備等待下一幀到來等;
③通過調用io-net的tx_up_start()函式把包傳遞給上層模組。
當上層所有的模組都完成對這個包的處理以後,io-net調用我們驅動中的tx_done()函式,它來做最後的處理工作。
tx_up_start()函式是設備驅動中比較關鍵的函式,下面簡要部分一下這個函式的入口參數。
npkt_t*(*tx_up_start)(int registrant_hdl,
nptk_t *npkt,
int off,
int framelen_sub,
uint16_t cell,
uint 16_t ENDPOINT,
uint16_t iface,
void *done_hdl)
其中:int registrant_hdl--本驅動在io-net中的句柄,註冊時由io-net生成;
nptk_t *npkt --需要處理的包的指針;
int off--底層協定包頭長度,如乙太網幀頭部長度;
int framelen_sub--尾部填充的長度,對於乙太網這個值為零;
uint16_t cell、uint16_t endpoint--endpoint和cell是io-net在註冊的時候分配的用來區別不同的驅動;
uint16_t iface--接口號,可以讓同一個驅動負現多個相同硬體;
void *done_hdl--該指針指向tx_done()函式需要的額外數據。
(3)向網路設備傳送數據
當上層模組需要硬體傳送包的時候,會調用io-net管理器的rx_down()函式。
int(*rx_down)(npkt_t*npkt,
void *func_hdl)
rx_down函式入口參數中,npkt是指向需要傳送的數據的結構指針,func_hdl是相應驅動模組在io-net中的句柄。其中npt結構包含許多成員,其中的重要成員如:
cell、endpoint、iface 需要處理該包的硬體標識
buffers 指向包的指針
tot_iov 包含數據包的所有I/O矢量
Framelen 所有數據的長度,以位元組為單位
驅動模組在接收到io-net的調用後,就要配置網路設備,讓它完成數據的傳送工作。網路設備傳送數據所需要的信息都會在相應的數據結構中,如net_buf_t結構中保存了等待傳送的數據包的連結列表,配置DMA所需的物理地址在net_iov_t中等。驅動模組要等待硬體完成這些包的傳送,並調用io-net的tx)done()函式通知上層模組驅動程式已經完成了數據的傳送。
4 網路設備信息的統計
應用程式或者用戶可以通過網路信息接口nicinfo工具來了解網路工作狀態。信息的查詢都是通過io-net來進行的。驅動程式必須維護相應的狀態數據,方便io-net的查詢。網路設備有一些共同的狀態屬性,如收到和發出的包的個數、傳送錯誤的包的個數等,不同的網路設備還會具有不同的屬性和狀態,這些都可以在驅動程式中用數據結構詳細列明。
需要維護的數據結構中,主要的是Nic_t,它包括四個子結構;
CustNicStats--網路信息入口;
EthernesStats_t--乙太網狀態;
GenStats_t--常用統計信息;
NetStats_t--網路信息(包含常用統計信息)。
以上是驅動程式需要維護的數據。當用戶或應用程式要查詢這些信息的時候,它們就通過Nicinfo工具對/dev/io-net/en0調用devctl()函式來取得網路信息。信息的取得是必須通過io-net來完成的,io-net對信息的查詢則是通過調用io_net_register_funs_t結構中所指向的函式來取得信息的。

VXWORKS Os

VXWORKS-vxworks
VxWorks 是美國 Wind River System 公司( 以下簡稱風河 公司 ,即 WRS 公司)推出的一個實時作業系統。Tornado 是WRS 公司推出的一套實時作業系統開發環境,類似Microsoft Visual C,但是提供了更豐富的調試、防真環境和工具。
VxWorks作業系統有以下部件組成:
 核心(wind):
 多任務調度(採用基於優先權搶占方式,同時支持同優先權任務間的分時間片調度)
任務間的同步
 進程間通信機制
中斷處理
定時器和記憶體管理機制
I/O 系統
VxWorks 提供了一個快速靈活的與 ANSI C 兼容的 I/O 系統,包括 UNIX 標準的Basic I/O(creat(), remove(), open(),close(), read(), write(), and ioctl().),Buffer I/O (fopen(), fclose(), fread(), fwrite(), getc(), putc()) 以及POSIX 標準的異步 I/O。VxWorks 包括以下驅動程式:網路驅動、管道驅動、RAM盤驅動、SCSI驅動、鍵盤驅動、顯示驅動、磁碟驅動、並口驅動等
檔案系統
支持四種檔案系統: dosFs,rt11Fs,rawFs 和 tapeFs
支持在一個單獨的 VxWorks 系統上同時並存幾個不同的檔案系統。
板級支持包 BSP(Board Support Package)
板級支持包向VxWorks作業系統提供了對各種板子的硬體功能操作的統一的軟體接口,它是保證VxWorks作業系統可移植性的關鍵,它包括硬體初始化、中斷的產生和處理、硬體時鐘和計時器管理、局域和匯流排記憶體地址映射、記憶體分配等等。 每個板級支持包括一個 ROM 啟動(Boot ROM)或其它啟動機制。
網路支持:
它提供了對其它VxWorks系統和TCP/IP 網路系統的"透明"訪問,包括與BSD套接字兼容的編程接口,遠程過程調用(RPC),SNMP(可選項),遠程檔案訪問(包括客戶端和服務端的NFS機制以及使用RSH,FTP 或 TFTP的非NFS機制)以及BOOTP 和代理ARP、DHCP、DNS、OSPF、RIP。無論是松耦合的串列線路、標準的乙太網連線還是緊耦合的利用共享記憶體的背板匯流排,所有的 VxWorks 網路機制都遵循標準的 Internet 協定。
系列網路產品:
 WindNet SNMP
WindNet STREAMS
WindNet 第三方產品,包括 OSI、SS7、ATM、Frame Relay、CORBA、ISDN、X.25、
CMIP/GDMO、分散式網路管理等。
這些產品擴展了VxWorks的網路特性,並增強了嵌入式處理器的網路特性
虛擬記憶體( VxVMI)與共享記憶體(VxMP)
VxVMI 為帶有 MMU 的目標板提供了虛擬記憶體機制。
VxMP 提供了共享信號量,訊息佇列和在不同處理器之間的共享記憶體區域。
目標代理(Target Agent)
目標代理遵循 WBD(Wind Debug)協定,允許目標機與主機上的 Tornado 開發工具相連。在目標代理的預設設定中,目標代理是以 VxWorks 的一個任務tWdbTask 的形式運行的。
Tornado 目標伺服器(Target Server)向目標代理髮送調試請求。調試請求通常決定目標代理對系統中其它任務的控制和處理。預設狀態下,目標伺服器與目標代理通過網路進行通信,但是用戶也可以改變通信方式。
實用庫
VxWorks 提供了一個實用例程的擴展集,包括中斷處理、看門狗定時器、訊息登錄、 記憶體分配、字元掃描、線緩衝和環緩衝管理、鍊表管理和 ANSI C 標準。
基於目標機的工具
在 Tornado 開發系統中,開發工具是駐留在主機上的。但是也可以根據需要將基於目標機的Shell 和裝載卸載模組加入 VxWorks。
總之,VxWorks的系統結構是一個相當小的微核心的層次結構。核心僅提供多任務環境、進程間通信和同步功能。這些功能模組足夠支持VxWorks在較高層次所提供的豐富的性能的要求

Windows CE OS

Windows CE
Windows CE是微軟開發的一個嵌入式作業系統,專門用於手持設備和信息家電。此系統可以看作是Windows 95的簡化版,因此與後者 極為相似,尤其是在GUI(即圖形用戶接口)方面。這樣,熟悉Windows 95 的用戶掌握Windows CE頗為容易。與其競爭對手Palm OS相比,Windows CE功能更為強大,尤其是在 多媒體方面。缺點是頗顯臃腫,對硬體要求高,消耗資源多,如費電。 使用Windows CE的掌上電腦除微軟的Handheld PC外,還有Casio, 惠普,NEC和三星等廠家生產的手持設備。
Windows CE
其中CE中的C代表袖珍(Compact)、消費(Consumer)、通信能力(Connectivit)和伴侶(Companion);E代表電子產品(Electronics)。與Windows 95/98、Windows NT不同的是,Windows CE是所有原始碼全部由微軟自行開發的嵌入式新型作業系統,其操作界面雖來源於Windows 95/98,但Windows CE是基於WIN32 API重新開發、新型的信息設備的平台。Windows CE具有模組化、結構化和基於Win32應用程式接口和與處理器無關等特點。Windows CE不僅繼承了傳統的Windows圖形界面,並且在Windows CE平台上可以使用Windows 95/98上的編程工具(如Visual Basic、Visual C++等)、使用同樣的函式、使用同樣的界面風格,使絕大多數的套用軟體只需簡單的修改和移植就可以在Windows CE平台上繼續使用。Windows CE並非是專為單一裝置設計的,所以微軟為旗下採用Windows CE作業系統的產品大致分為三條產品線,Pocket PC(掌上電腦)、Handheld PC(手持設備)及Auto PC。
WindowsCE版本主要有1.0、2.0、3.0、4.0、4.2、5.0 和6.0
WinCE1.0 :
WINCE1.0是一種基於Windows95的作業系統,其實就是單色的Windows95簡化版本。90年代中期卡西歐推出第一款採用WinCE1.0作業系統的蛤殼式PDA,算是第一家推出真正稱得上手掌尺寸的掌上電腦廠商。作為第一代的WinCE1.0於1996年問世,不過它最初的發展並不順利。當時Paim作業系統在PDA市場上非常成功,幾乎成為了整個PDA產品的代名詞,在這種情況下,微軟公司被迫為最初WinCE的不斷改進的同時,微軟公司也通過遊說、
技術支持、直接資助等手段聚集了大量合作廠商,使WinCE類的PDA陣容越來越強大。
WinCE2.0 :
隨著Windows95的出現和Windows98的成功,另外一個巨人-微軟站起來了,並迅速地在PC作業系統業界建立了微軟帝國。PDA市場的發展潛力被眾多分析家看好,嗅覺異常靈敏的“微軟”自然不會放過這樣一個巨大的市場,在其作業系統帝國已經非常穩定的前提下,又開始了在PDA市場上的全力衝刺,用
WinCE2.0作業系統來打造與Palm非常類似的掌上產品。
WinCE2.0不僅比CE1.0快的多,而且的彩色顯示,又眾多新型PDA採用新的WinCE2.0系統,大有取代Pilot的趨勢,成為PDA作業系統新的標準。儘管CE2.0仍然要比Pilot的作業系統需要的空間要大的多,但它具有Windows的界面,會用PC的人小編估計沒有多少人不會使用微軟的作業系統。如果你熟悉Windows95,在使用WindowsCE的時候就熟門熟路了,就不需要重新學習。而且,兩者技術上的相似性,第三方Windows套用軟體開發商們,就可以很容易地把自己的套用軟體轉換成可供CE運行的版本,因此,WindowsCE的可使用軟體的種類將會越來越多的。
WinCE3.0:
WinCE3.0是微軟的Windows Compact Edition,是一個通用版本,並不針對掌上產品,標準PC、家電和工控設備上也可以安裝運行,但要做許多客戶化工作,當然也可以做掌上電腦。 微軟鼓勵大家在任何硬體平台(WinCE3.0支持5系列CPU: x86, PowerPC, ARM ,MIPS,SH3/4) 上使用(為了和VxWorks,Linux等競爭),所以早期的WINCE運行在不同的硬體平台上。WinCE3.0 Licence費用為$20 ,10 Licence起,批
量時大致能降到$15/Licence。
2000年微軟公司將WinCE3.0正式改名為Windows for Pocket PC,簡稱Pocket PC。就是把Pocket Word和Pocket Excel等一些日常所需的辦公軟體的袖珍版裝了進去Pocket PC,同時在娛樂方面的性能做很大的加強。當然對於微軟的所有舉動,捧場的廠商自然也不會少,加入Pocket PC 陣營的現在就有HP、Compaq、Casio等一些著名廠商。當Compaq的iPAQ 3630的誕生和在市場的熱銷,支持和加入Pocket PC陣營的廠商就越來越多。2002年智慧型手機商機再現,不少PPC廠商希望推出整合手機功能的PPC,於是在2002年8月,專門為手機最佳化過的微軟Pocket PC 2002 Phone Edition作業系統匆匆問世,2002年10月,國內第一款PPC手機--多普達686上市了,隨後熊貓推出了CH860、聯想推出ET180
WinCE4.0:
WinCE.Net(即WinCE 4.0)是微軟於2002年1月份推出的首個以.Net為名的作業系統,從名字上我們就可以知道它是微軟的.net的一部分。WinCE.Net是WinCE3.0的升級,同時還加入.Net Framework精簡版,支持藍牙和.Net應用程式開發。
WinCE4.2 :
WindowsCE.NET 4.2是WindowsCE.NET 4.0/4.1的升級版,對Windows CE先前版本的強大功能進行了進一步的擴充和豐富,基於其開發的設備將從這些微小但重要的變化中獲得更好的性能和更強的Windows集成功能。微軟在WinCE4.2版時曾提供開放原始碼,不過只針對研究單位,而程式代碼較少,為200萬行。
WinCE5.0:
WinCE5.0在2004年5月份推出,微軟宣布WinCE5.0擴大開放程式原始碼。在這個開放原始碼計畫授權下,微軟開放250萬行原始碼程式作為評估套件(evaluationkit)。凡是個人、廠商都可以下載這些原始碼加以修改使用,未來廠商OEM時,則再依執行時期(Run-time)授權,支付Win CE5.0核心每台機器3美元的授權費用,這也是微軟第一個提供商業用途衍生授權的作業系統。
Windows CE 6.0:
2006年11月,微軟公司其最新的嵌入式平台Windows Embedded CE 6.0正式上市。作為業內領先的軟體工具,Windows Embedded CE 6.0將為多種設備構建實時作業系統,例如:網際網路協定(IP)機頂盒、全球定位系統(GPS)、無線投影儀,以及各種工業自動化、消費電子以及醫療設備等。
在Windows Embedded誕生十周年之際,微軟將首次在“共享源計畫(Microsoft? Shared Source programme)”中100%毫無保留地開放Windows Embedded CE 6.0核心,(GUI圖形用戶界面不開放)比Windows Embedded CE的先前版本的開放比例整體高出56%。“共享源計畫”為設備製造商提供了全面的原始碼訪問,以進行修改和重新發布(根據許可協定條款),而且不需要與微軟或其他方共享他們最終的設計成果。儘管Windows作業系統是一個通用型計算機平台,為實現統一的體驗而設計,設備製造商可以使用Windows Embedded CE 6.0這個工具包為不同的非桌面設備構建定製化的作業系統映像。通過獲得Windows Embedded CE原始碼的某些部分,比如:檔案系統、設備驅動程式和其他核心組件,嵌入式開發者可以選擇他們所需的原始碼,然後編譯並構建自己的代碼和獨特的作業系統,迅速將他們的設備推向市場。
微軟還將Visual Studio 2005專業版作為Windows Embedded CE 6.0的一部分一併推出。這對微軟來說又是一次史無前例的突破。Visual Studio 2005專業版將包括一個被稱為Platform Builder的功能強大的外掛程式,它是一個專門為嵌入式平台提供的“集成開發環境”。這個集成開發環境使得整個開發鏈融為一體,並提供了一個從設備到套用都易於使用的工具,極大地加速了設備開發的上市。
Windows Embedded CE 6.0重新設計的核心具有32,000個處理器的並發處理能力,每個處理有2GB虛擬記憶體定址空間,同時還能保持系統的實時回響。這使得開發人員可以將大量強大的應用程式融入到更智慧型化、更複雜的設備中。無論在路上、在工作還是在家裡,都可以使用這種設備。
在路上: Windows Embedded CE 6.0加入了新的單元核心數據和語音組件,這使得設備能夠通過蜂窩通訊網路建立數據連線和語音通話,從而實現機器對機器的通訊套用場景,並構建相應的設備,如停車表、自動售貨機和GPS設備等。
在工作上: Windows Embedded CE 6.0包含的組件更便於開發者創建通過Windows Vista內置功能無線連線到遠程桌面共享體驗的投影儀。
在家中: Windows Embedded CE 6.0充分利用了多媒體技術,以開發網路媒體設備、數字視頻錄像機和IP機頂盒等。
最新功能
目前最新的Windows CE為Windows CE 6.0,這個版本在核心部分有很大的進步:
所有系統元件都由EXE改為DLL,並移到 kernel space.
全新設計的虛擬記憶體架構
全新的設備驅動程式架構,同時支持 User Mode 與 Kernel Mode 兩種驅動程式。突破只能運行 32 個工作元(process)的限制,可以運行 32768 個工作元。每一工作元的的虛擬記憶體限制由32 M 增加到全系統總虛擬記憶體。Platform Builder IDE 集成到 Microsoft Visual Studio 2005。新的安全架構,確保只有被信任的軟體可以在系統中運行。UDF 2.5 檔案系統。支持 802.11i (WPA2)及 802.11e (QoS) 等無線規格,及多重 radio support.
支持 x86, ARM, SH4, MIPS 等各種處理器。提供新的 Cellcore components 使系統在行動電話網路中更容易創建數據連結及激活通話。[1][2]在開發環境上,微軟也提供兼容於.NET Framework的開發元件:.NET Compact Framework,讓正在學習.NET或已擁有.NET程式開發技術的開發人員能迅速而順利的在搭載Windows CE .NET系統的設備上開發應用程式。
用於掌上電腦Pocket PC以及智慧型手機smart phone上的Windows CE系統稱為Windows Mobile,目前成熟的最新版本為Windows Mobile 6.5。
 

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