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嵌入式系統架構 長高科技 顏旭偉
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嵌入式系統 嵌入式系統為控制、監視或輔助設備、機器或甚至工廠運作的裝置。它是一種電腦軟體與硬體的綜合體，並且特別強調『量身定做』的原則，也就是基於某一種特殊用途，我們就會針對這項用途開發出截然不同的一項系統出來，也就是所謂的客制化(Customize)。在新興的嵌入式系統產品中，常見的有手機、PDA、GPS、Set-Top-Box或是嵌入式伺服器（embedded server）及精簡型終端設備（thin client）等
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軟體系統架構圖
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BootLoader 的作用 初始化部份的電路 整備快閃記憶體內的影像檔 載入作業系統 CPU，SDRAM，Flash，UART，USB等等
清除快閃記憶體 存入影像檔 載入作業系統 從快閃記憶體轉存作業系統核心至 SDRAM 傳送啟動參數及 CPU 代碼等資訊給核心 轉換系統控制權給作業系統核心
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FS2410 bootloader
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BootLoader 的運作流程
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BootLoader 的製作 使用 ADS (ARM Developer Suite) 編譯 以 C 語言及少量的組合語言寫作
提供親善的 IDE 界面及穩定的編譯器 以 C 語言及少量的組合語言寫作 完整簡單的原始碼方便進一步修改及發展
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ADS1.2 ARM ADS全名稱為ARM Developer Suite。是ARM公司推出的新一代ARM集成開發工具。現在ADS的最新版本是1.2，它取代了早期的SDT 提供良好的開發環境、介面
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硬體連結Multi ICE
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單步追蹤功能
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記憶體查看
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作業系統核心的作用 初始化所有的週邊設備 支援中斷處理工作 提供核心函式 (System Call) 執行應用程式
設定初始值，配置記憶體位置，啟用中斷等 支援中斷處理工作 接收週邊所傳來的訊息，分配處理器時間等 提供核心函式 (System Call) 協助應用程式處理 I/O，分配記憶體空間等 執行應用程式 支援 multi-thread 或是 multi-process 提供網路通訊協定及檔案系統 包含 TCP，UDP，IP，fat32，cramfs 等等
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嵌入式系統的種類 WindRiver VxWorks Microsoft WindowsCE Palm Source Palm OS
Metrowerks Embedix Symbian OS
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Symbian OS Symbian OS是一種32位元多工的嵌入式作業系統，最大的特色是全部以物件導向的概念來設計，並且使用C++程式來實現，使其擁有更精簡的結構性，專門用來支援行動資訊設備所設計的嵌入式作業系統 其在通訊方面支援程度非常完整，網路方面有基本的TCP協定、UDP協定、
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電話通信方面在最底層的部分，Symbian OS建立一套多模式應用程式介面，可以支援GSM、GPRS、EDGE、CDMA和3GPP2CDMA2000 1x與3GPP WCDMA，這套API可以讓系統廠商很容易的在不同的行動電話硬體上移植系統軟體
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Windows CE 主要應用於PDA以及smart phone等多媒體網路產品，且非x86微處理器的平台，除了Windows CE.NET外，微軟還加入了Windows XP Embedded用於x86微處理器的產品，用來設計精簡型電腦(thin client)、遊戲系統(gaming system)以及機頂盒(set-top box)等
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Windows CE Platform Builder
微軟將Windows CE系列的發展環境包裝為Windows CE Platform Builder，其中包含Platform Builder用來建立目標平台上的作業系統組態，透過系統組態選擇CPU和其他週邊套件內建軟體，組合出的系統影像檔透過網路傳送到Target上執行，如果要偵錯的話再透過串列埠或網路卡連線。
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軟體開發工具 微軟也提供了Microsoft eMbedded Visual Tools可用來發展應用程式， Visual Basic.net和eMbedded Visual C++ 4.0及相關的SDK(Software Development kits)都可以直接到微軟的網站下載‧
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Vxworks 在2004年登入火星的精神號(spirit)以及機會號(opportunity)探測車，都是使用了WindRriver的VxWorks作業系統。 Vxworks擔任探測車整體的控制任務，負責管理其過程中軌道運行、登陸、地面操作、標本採集及與地球之間的資料通訊等。
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VxWorks是由美國WindRiver公司在1983年所發展的嵌入式作業系統，他以其良好的穩定性和卓越的效能，被廣泛應用在通信、軍事、航太等技術層次要求嚴格的領域中。除了火星探測車，在美國的F-16、F-18戰機和愛國者飛彈系統上，還有Honda的機器人，都可以看見VxWORKS的蹤影。
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Platform Builder開發軟體
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系統開發精靈
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選擇處理器
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開發產品種類
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添加應用軟體
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添加網路功能
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硬體連接方式
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Eboot
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應用程式開發工具
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Linux 製作 – 編譯核心 make menuconfig make clean make dep make zImage
選擇核心編譯內容及選項 make clean 清除任何已編譯好的目的檔 make dep 建立相依關聯檔案 make zImage 編譯核心
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Linux 製作 – 核心選項
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Linux 製作 – 核心選項
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Qtopia Qt 是一個支援多作業系統平台的應用程式開發架構，它的開發語言C++。Qt最初主要是為跨平台的軟體發展者提供統一的， 精美的圖形介面，但是現在它也提供了統一的網路和資料庫操作的編譯介面。就像微軟當年為作業系統提供了人性化，精緻的使用者介面一樣，今天因為Trolltech 的跨平台開發架構Qt的出現，也使得UNIX、LINUX這些作業系統以更加方便、精美的人機界面走近普通用戶。
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QT應用程式開發工具
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32 位元作業系統的優點 作業系統核心等可以重覆使用 減低中大型專案開發成本 核心經過長期考驗，穩定度較高 提供網路通訊協定，檔案系統
提供應用程式統一的溝通界面 提供穩定的多工程序 開發除錯較為容易
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32 位元作業系統的缺點 小型專案開發成本較高 需要較高的硬體成本 較慢的初始化動作 無法靈活彈性地操作硬體 CPU 需要較快的頻率
RAM 需要較大的空間 Flash 需要較大的空間 較慢的初始化動作 無法靈活彈性地操作硬體
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軟體總結 ARM 是 32 位元微處理機核心。 除了可當一般單晶片操作外，也可以透過作業系統簡化開發流程。
利用作業系統可省去許多通用程式的開發流程，如：TCP/IP。 硬體限制軟體，軟體操控硬體。 可配合作業系統課程或是即時作業系統課程實習。
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