嵌入式系统应用实例读后笔记
(《基于ARM 7处理器的嵌入式智能家居监控系统》) 摘要:介绍以ARM7处理器LPC2136和实时嵌入式操作系统μC,OS-II为基础的智能家居监控系统的硬件和软件组成，以及嵌入式发展趋势。
关键词:嵌入式系统;ARM;μC/OS-?;智能控制;软硬件
基于ARM 7处理器的嵌入式智能家居监控系统是一典型的嵌入式系统的应用实例，即将作为嵌入式系统的核心部件——ARM 32位高性能嵌入式处理器LPC21并移植μC,OS-II实时操作系统，嵌入到对象体系——家电(如空调、热水器等)、照明、室内温度、室内空气(烟雾超标)和防盗报警中，实现对其智能控制。
嵌入式系统是专用计算机应用系统，与通用计算机相同，由硬件和软件组成。嵌入式系统的硬件是嵌入式系统软件环境运行的基础，它提供了嵌入式系统软件运行的物理平台和通信接口;嵌入式操作系统和嵌入式应用软件则是整个系统的控制核心，控制整个系统的运行，提供人机交互的信息等。
嵌
入式系统的硬件构架，是以嵌入式处理器为中心，由存储器、I/O设备、通信模块以及电源等必要的辅助接口组成。嵌入式系统是量身定做的专业计算机应用系统，在实际应用中的配置精简，除微处理器和基本的外围电路以外，其余的电路都可根据需要和成本进行裁剪、定制，非常经济、可靠。在智能家居监控系统中，硬件以LPC2136微控制器为核心。LPC2136微控制器是NXP公司基于16,32位ARM7TDM—S CPU，并带有256KB的高速Flash存储器。以32位处理器作为高性能嵌入式系统的开发的核心提供了功能丰富的硬件平台，也为实时嵌入式操作系统的广泛使用提供了硬件基础，以满足软件开发复杂程度增加的需求。在嵌入式微处理器市场，ARM公司的32位微处理器是目前嵌入式微处理器的主流产品。由处理器的命名ARM7TDMI—S，可知ARM7T代表属ARM体系结构第四版本，并具Thumb指令集(T变种);D代表支持Debug片上调试;M代表增强型 Multiplier;I代表EmbeddedICE硬件，支持片上断点和观察点。以Thumb技术的应用，将32位ARM指令集的一个子集重新编码后形成一个特殊的16位指令集，将代码规模降低超过30, ，提高代码密度，节约存储空间，而性能的损失却很小，以此来适应代码规模有严格控制的应用需求。
智
能家居监控系统所采用的LPC2136芯片的主要特性包括:(1)芯片体积小，采用LQFP64封装;(2)32 KB的片内静态RAM和256 KB的片内Flash程序存储器;(3)多个串行接口，包括2个UART、2个高速I c总线(400 KB/s)、SPI和具有缓冲作用数据长度可变功能的SSP;(4)2个32位定时器/外部事件计数器(带4路捕获和4路比较通道)、PWM单元(6路输出)、实时时钟和看门狗定时器;(5)32位通用I/O口;(6)CPU操作频率可达60 MHz;双电源(CPU操作电压范围:3(0,3(6 V，I/O口可承受5 V的电压);两个低功耗模式(空闲和掉电)。LPC2136芯片即是一嵌入式SoC，智能家居监控系统以模块化的结构
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
思想，将设备分为主控模块、LCD显示模块、报警模块、PT2262编码无线发送和PT2272编码无线接收模块以及传感器模块。值得注意，智能家居监控系统特设有多达9个外部中断以及LCD显示模块中的便携式节电低耗特点。
对
于使用操作系统的嵌入式系统来说，嵌入式系统软件的结构一般包括4个层面:设备驱动层、实时操作系统RTOS、应用程序接口API层、实际应用程序层。在智能家居监控系统中，为了
使软件更安全、简洁，设计中使用了μC/OS-II嵌入式操作系统。μC/OS-?是一个可裁剪、源码公开、结构小巧、抢先式的实时多任务内核，它具有执行效率高、占用空间小、可移植性强、实时性能优良和可扩展性强等特点。它虽仅仅包含了任务调度、任务管理、时间管理、内存管理和任务间的通信和同步等基本功能，但那些输入输出管理、文件系统、网络等额外的非必须服务功能完全可以由用户自己根据需要分别实现。在μC/OS-II操作系统下，所有的操作都是对任务的处理, 智能家居监控系统所具有的两个任务，体现系统多任务管理，实现多任务调度。
通
常把嵌入式系统定义为一种以应用为中心，以计算机为基础，软硬件可以剪裁(适用于系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。基于ARM7处理器的嵌入式智能家居控制系统，采用LPC2136微控制器，建立了基于LPC2136的嵌入式开发平台，实现了家电(如空调、热水器等)、照明、室内温度、室内空气(烟雾超标)、防盗报警的多功能监控。处理器的软件是基于嵌入式实时操作系统~C,OS—II的，利用多任务结构使软件体系更加
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
，同时，软件按照嵌入式操作系统的要求分模块设计，使软件系统在实际运行中更加高效可靠。基于ARM7处理器的嵌入式智能家居控制系统的设计低成本、低功耗、小体积和实时性，是嵌入式系统的发展趋势。微功耗将使嵌入式系统有机会用电池供电，并能提高系统性能与降低系统开销。而成本则是嵌入式系统能否普及使用的至要因素。嵌入式系统将努力在成本、速度、体积与性能之间取得一平衡点。嵌入式系统发展的一个明显特征就是在提高性能的基础上降低功耗。性能的提高要求微处理器的运行速度更快，而速度和功耗是成正比的，速度越高，功耗越高。如何在提高嵌入式系统性能的前提下降低功耗，是今后嵌入系统主要的发展目标之一。总之，系统化、开源化、人性化、节能化、网络化是目前嵌入式系统发展要求。
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