¿Cuáles son las tecnologías centrales para el desarrollo de sistemas integrados?
Capítulo 1: Teoría de sistemas y marco general de diseño
1.1 Introducción a los sistemas integrados
El desarrollo de la tecnología informática ha hecho que las personas comprendan gradualmente los sistemas integrados. En la vida o en el trabajo, el funcionamiento estable de muchos equipos necesarios es inseparable del uso de sistemas integrados. Como electrodomésticos, diversos equipos de comunicación, instrumentos y medidores mecánicos, así como transporte, automóviles, aviones, etc. Los sistemas integrados desempeñan un papel muy importante en aplicaciones aeroespaciales, militares, muebles para el hogar, fabricación industrial y otros campos.
Los sistemas integrados están estrechamente relacionados con la tecnología informática, porque requiere el uso de tecnología informática avanzada, y en base a esto, seleccionar diferentes configuraciones de hardware y software para lograr el propósito de la aplicación. Es un sistema que tiene requisitos funcionales, rango de costos y consumo de recursos específicos, y puede operar de manera estable. Esta definición enfatiza que el sistema está orientado a objetos y el propósito principal es la aplicación. Es una interpretación más formal del concepto de sistemas integrados en la actualidad. El proceso de desarrollo de sistemas integrados diseña tecnología informática y tecnología de semiconductores, y es un proyecto de plataforma rápida que abarca múltiples disciplinas y tecnologías. Esta razón lo caracteriza por muchas tecnologías, grandes inversiones de capital, tecnologías relativamente dispersas y desarrollo sostenible. Sus principales diferencias con respecto a las computadoras personales comunes son su carácter profesional, una mayor variabilidad de costos y una mayor confiabilidad operativa. Además, el sistema operativo de las computadoras personales comunes es más completo, tiene interfaces de programas y datos completas y puede ejecutar directamente aplicaciones relacionadas. Cuando el sistema integrado está funcionando, el sistema operativo se puede ignorar y los requisitos de ejecución de la aplicación se cumplen directamente a través del chip, pero la eficiencia es baja. Por lo tanto, si es necesario cumplir con el paralelismo multitarea, los recursos deben asignarse de manera razonable. Las funciones de interfaz especializadas y las funciones del sistema pueden ser La utilización eficiente requiere que los usuarios ejecuten de manera eficiente aplicaciones de software seleccionando sistemas de fabricación integrados apropiados.
Como su nombre indica, el sistema operativo integrado es literalmente un sistema operativo integrado, que funciona principalmente como una plataforma en tiempo real. El sistema integrado es el módulo más crítico de todo el sistema y desempeña un papel decisivo. Se compone principalmente de diferentes tipos de software, interfaces, interfaces de imágenes cóncavas y convexas y otros módulos pequeños. Los sistemas operativos integrados superan por completo a los sistemas de PC generales en algunos aspectos, que se enumeran a continuación:
1) Tamaño pequeño. Los sistemas integrados tienen ciertas limitaciones en términos de recursos. Al limitar su tamaño, pueden cumplir con los requisitos de hardware del sistema integrado.
2) En tiempo real. En esta etapa, muchos EOS son núcleos RTOS con un rendimiento deficiente en tiempo real.
3) Estabilidad y fiabilidad. A través del administrador de tareas y una programación razonable, las aplicaciones pueden ejecutarse de manera eficiente y estable en la plataforma del sistema.
4) Portabilidad. Los sistemas integrados funcionan con una variedad de procesadores integrados diferentes, que se ejecutan en ARM y otras plataformas comunes.
5) El software y el hardware se pueden personalizar. Los sistemas operativos integrados pueden adaptar el software y el hardware para eliminar la redundancia y lograr una mayor racionalización.
6) El código se puede solidificar. Limitados por el entorno de almacenamiento, los sistemas integrados tienden a utilizar la menor cantidad de espacio de memoria posible solidificando el código (generalmente solidificado en ROM).
El funcionamiento eficiente de los sistemas integrados es inseparable de un buen EOS.
2.2 Introducción al sistema operativo integrado Linux
El sistema Linux es un sistema integrado debido a que el código fuente es abierto, lo que brinda comodidad a los desarrolladores y se usa ampliamente. El sistema Linux consta del kernel, el shell, las aplicaciones y varias herramientas prácticas. Es un sistema operativo de red ampliamente utilizado, bien desarrollado, eficiente y estable.
El sistema Linux tiene las siguientes cuatro ventajas:
1) El sistema Linux tiene la ventaja de la portabilidad y puede adaptarse a varias plataformas. Linux utiliza una estructura de marco fija al administrar dispositivos de hardware, por lo que la transferencia de la plataforma subyacente no tendrá un impacto en las aplicaciones de la capa superior.
2) El kernel del sistema Linux se puede configurar según las necesidades. Debido a la existencia de un mecanismo para personalizar el kernel, la estructura y composición del módulo del kernel en el sistema Linux se puede cambiar en tiempo real según las diferentes necesidades. Esto se puede lograr agregando algunos módulos específicos o eliminando módulos, o incluso. según las necesidades específicas de los dispositivos integrados.
3) Linux siempre ha sido de código abierto, por lo que el rápido desarrollo es una de sus ventajas. Todos pueden acceder y cambiar directamente el código fuente de Linux. En primer lugar, esta ventaja permite en gran medida el código abierto y reduce los costos básicos. En segundo lugar, también mejora la eficiencia del aprendizaje y la productividad del producto. Además, en términos de protocolo TCP/IP, el sistema Linux es el sistema operativo más antiguo, por lo que su marco estructural ya es muy completo y puede cumplir con las condiciones de los dispositivos integrados.