《嵌入式系统及其应用课件》第六章嵌入式操作系统基础

单击此处添加副标题嵌入式操作系统基础汇报人目录01添加目录项标题02嵌入式操作系统的概念03嵌入式操作系统的历史和发展04嵌入式操作系统的应用场景05嵌入式操作系统的关键技术06嵌入式操作系统的开发工具和平台01添加目录项标题02嵌入式操作系统的概念嵌入式操作系统的定义嵌入式操作系统嵌入式系统是指嵌入式操作系统嵌入式操作系统是一种专门为嵌具有计算、存储的特点是体积小、的应用领域包括智能家居、工业入式系统设计的和通信能力的设功耗低、实时性控制、汽车电子操作系统备强、稳定性高等嵌入式操作系统的特点实时性稳定性低功耗模块化安全性定制化能够快速具有较高具有较低具有模块具有较高可以根据响应外部的稳定性的功耗，化的设计，的安全性，具体的应事件，保和可靠性，适合在资便于系统能够抵御用场景和证系统的能够长时源受限的的扩展和各种攻击需求进行实时性间稳定运环境中使维护和威胁定制化开行用发嵌入式操作系统的分类实时操作系统用于实时控制和微内核操作系统具有较小的内通信系统，如VxWorks、QNX核，易于移植和扩展，如μC/OS、等eCos等添加标题添加标题添加标题添加标题非实时操作系统用于一般嵌入混合内核操作系统结合了实时式应用，如Linux、Windows和非实时操作系统的特点，如CE等RTLinux、WindowsEmbedded等03嵌入式操作系统的历史和发展嵌入式操作系统的起源起源20世纪60年代，随着计算机技术的发展，嵌入式操作系统开始出现早期应用主要用于军事、航天等领域发展随着技术的进步，嵌入式操作系统逐渐应用于工业控制、智能家居等领域现状嵌入式操作系统已经成为现代电子设备的重要组成部分，广泛应用于各种智能设备中嵌入式操作系统的发展历程1990年代嵌入式操作系统进入快速发展1960年代嵌入式操作系统的萌芽阶段，阶段，出现了许多知名的嵌入式操作系统，主要用于军事和航天领域如VxWorks、QNX等2000年代嵌入式操作系统开始向智能1970年代嵌入式操作系统开始应用于工化、网络化方向发展，出现了许多新的业控制和医疗设备等领域应用领域，如物联网、智能汽车等2010年代嵌入式操作系统逐渐向智能化、1980年代嵌入式操作系统逐渐普及，开网络化、安全化方向发展，出现了许多新始应用于消费电子和通信设备等领域的应用领域，如人工智能、大数据等嵌入式操作系统的未来趋势智能化随着人工智能技术的发展，嵌入式操作系统将更加智能化，能够更好地适应各种应用场景安全性随着物联网技术的发展，嵌入式操作系统的安全性将越来越受到重视，需要具备更强的安全防护能力实时性随着工业自动化技术的发展，嵌入式操作系统的实时性将越来越重要，需要具备更强的实时处理能力开放性随着开源技术的发展，嵌入式操作系统将更加开放，能够更好地支持各种硬件平台和软件应用04嵌入式操作系统的应用场景智能家居l智能家电控制通过嵌入式操作系统实现家电的远程控制和智能调节l家庭安全监控通过嵌入式操作系统实现家庭安全监控，如门窗传感器、摄像头等l智能照明系统通过嵌入式操作系统实现智能照明系统的控制，如自动调节亮度、色温等l智能语音助手通过嵌入式操作系统实现智能语音助手的功能，如语音控制家电、查询天气等工业控制工业机器人实现机器人的智能仪表实现仪表的智能智能化控制，提高生产效率化控制，提高测量精度和稳和质量定性自动化生产线实现自动化智能家居实现家居设备的生产，提高生产效率智能化控制，提高生活品质和便利性医疗电子医疗设备如心电图机、呼吸机等医疗信息系统如电子病历、医疗影像系统等远程医疗如远程诊断、远程手术等健康管理如智能手环、智能手表等航空航天导航系统提控制系统控数据处理处通信系统实供精确的位置制飞行器的姿理传感器数据，现飞行器与地和速度信息态和运动进行数据分析面站之间的通和决策信和数据传输05嵌入式操作系统的关键技术实时处理技术实时操作系统提供实时处理能力，网络通信支持多种网络协议，实保证系统响应时间现设备间的实时通信任务调度根据任务优先级和资源电源管理优化电源使用，延长设情况，合理分配任务执行时间备使用寿命内存管理优化内存使用，提高系安全性提供安全机制，保证系统统运行效率安全可靠低功耗设计技术添加标题添加标题添加标题添加标题电源管理优化电硬件设计采用低软件优化优化操任务调度优化任源管理策略，降低功耗硬件设计，如作系统软件，降低务调度策略，降低功耗低功耗处理器、低系统功耗系统功耗功耗存储器等添加标题添加标题添加标题添加标题电源管理优化电硬件设计采用低软件优化优化操任务调度优化任源管理策略，降低功耗硬件设计，如作系统软件，降低务调度策略，降低功耗低功耗处理器、低系统功耗系统功耗功耗存储器等可靠性设计技术硬件冗余使用多软件容错通过软故障检测与恢复实时性设计保证个相同功能的硬件，件设计，提高系统及时发现并修复系系统在规定的时间提高系统的可靠性的容错能力统故障，保证系统内完成指定的任务，正常运行提高系统的实时性嵌入式操作系统的优化技术实时性优化提高系统的响应速度和实时性内存管理优化优化内存分配和释放，提高内存利用率功耗管理优化降低系统功耗，延长设备使用寿命网络优化提高网络传输速度和稳定性，降低网络延迟06嵌入式操作系统的开发工具和平台嵌入式操作系统的开发工具嵌入式操作系统编译器将高级调试器用于调仿真器用于模开发工具包括语言代码转换为试程序，查找和拟硬件环境，测编译器、调试器、机器语言代码修复错误试和验证程序仿真器等嵌入式操作系统开发平台的选择操作系统开发工具硬件平台开发环境开源项目商业解决方Linux、Eclipse、ARM、x

86、C/C++、OpenWrt、案Windows、Visual MIPS等Java、Yocto等VxWorks、Android等Studio、Qt Python等QNX等Creator等嵌入式操作系统开发平台的架构l硬件架构包括处理器、内存、存储设备等l软件架构包括操作系统内核、中间件、应用程序等l开发工具包括编译器、调试器、仿真器等l平台特性包括实时性、可靠性、安全性等嵌入式操作系统开发平台的开发流程确定需求选择开发工设计架构编写代码测试和调试发布和维护明确操作系具根据需设计操作系根据设计编对操作系统发布操作系统的功能、求选择合适统的架构，写操作系统进行测试和统，并对其性能、安全的开发工具，包括内核、的代码调试，确保进行维护和性等要求如Linux、驱动、应用其稳定性和更新Windows等等模块可靠性07嵌入式操作系统的实践应用案例分析基于架构的嵌入式操作系统应用案例ARM案例一智能手机案例二平板电脑案例三智能手表案例四智能家居设备案例五工业控制设备案例六汽车电子设备基于架构的嵌入式操作系统应用案例MIPS案例一智能家电案例四智能门锁案例二智能手表案例五智能摄像头案例三智能音箱案例六智能机器人基于架构的嵌入式操作系统应用案例PowerPC应用领域汽车电子、工业控制、通信设备等特点高性能、低功耗、高可靠性案例1汽车电子中的车载信息娱乐系统案例2工业控制中的PLC控制系统案例3通信设备中的路由器和交换机案例4医疗设备中的监护仪和呼吸机感谢观看汇报人。