Xây dựng hệ thống nhúng (phần 3)

Chia sẻ: Ducan Lucifer | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

0
199
lượt xem
92
download

Xây dựng hệ thống nhúng (phần 3)

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'xây dựng hệ thống nhúng (phần 3)', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Xây dựng hệ thống nhúng (phần 3)

  1. XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHÚNG CƠ BẢN Bài 03: Các thành phần phần mềm hệ thống nhúng GV: Nguyễn Ngọc Tú Email: Tu.NN79@Gmail.com
  2. Nội dung Trình điều khiển thiết bị Hệ điều hành nhúng Middleware và các phần mềm ứng dụng NNTu 2 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  3. Trình Điều khiển thiết bị Phần cứng yêu cầu một số kiểu khởi động và quản lý Giao tiếp trực tiếp và điều khiển thiết bị Thuộc lớp phần mềm hệ thống Thư viện phần mềm Khởi động phần cứng Quản lý truy xuất phần cứng từ các lớp cao hơn NNTu 3 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  4. Trình Điều khiển thiết bị Nằm giữa phần cứng và OS, MW, lớp ứng dụng Phần mềm Ứng dụng Phần mềm Ứng dụng Phần hệ thống Phần hệ thống Hệ điều hành / MiddleWare Điều khiển thiết bị Điều khiển thiết bị Phần cứng Phần cứng NNTu 4 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  5. Trình Điều khiển thiết bị Thay đổi theo từng bo mạch Phân loại theo mô hình Von Neumann: có thể mô hình cho phần cứng lẫn phần mềm Bao gồm cho BXL chính: chức năng đặc biệt Bộ nhớ - quản lý bộ nhớ Khởi động BUS và giao tác Khởi tạo và điều khiển I/O: mạng, đồ họa, thiết bị nhập, lưu trữ, gỡ rối I/O, … NNTu 5 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  6. Trình Điều khiển thiết bị Xem dét dạng đặc trưng Kiến trúc đặc biệt Quản lý phần cứng được tích hợp vào BXL chính Bộ nhớ trong, quản lý bộ nhớ tích hợp (MMU), phần cứng tính số thực động Kiến trúc tổng quát NNTu 6 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  7. Trình Điều khiển thiết bị Kiến trúc tổng quát Quản lý phần cứng tích hợp vào bo mạch Các phần kiến trúc đặc biệt theo mã tùy thuộc vào BXL (CPU) do mọi xử lý đều thông qua CPU Quản lý bo mạch: không phụ thuộc vào BXL cụ thể nào có thể cấu hình cho các kiến trúc khác nhau Bao gồm mã khởi tạo và quản lý tới các thành phần khác của bo mạch: BUS của bo: I2C, PCI, PCMCIA, … Bộ nhớ ngoài chip: trình điều khiển, cache mức 2, Flash, … I/O ngoài: Ethernet, RS-232, hiển thị, chuột, …. NNTu 7 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  8. Trình Điều khiển thiết bị Phần mềm Ứng dụng SCI EMA IDM Interrupts Phần hệ thống RS232 TDM I2C M Timers I/O … … L1 Cache … Phần cứng I/O BUS MEM Khác Trình ĐK Tổng quát Trình ĐK Đặc biệt NNTu 8 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  9. Trình Điều khiển thiết bị Dù cho bất kỳ loại phần cứng, các trình điều khiển thiết bị đều có tất cả hoặc vài tổ hợp các chức năng sau: Khởi tạo (Startup): mở hay reset lại Kết thúc (Shutdown): cấu hình phần cứng trạng thái tắt nguồn Ẩn (Disable): cho phép phần mềm ẩn thiết bị Cho phép (Enable): cho phép phần cứng hoạt động Khóa (Acquire): cho phép sử dụng đơn (locking) Giải phóng (Release): cho phép giải phóng phần cứng (unlock) Đọc (Read): đọc dữ liệu từ phần cứng Ghi (Write): ghi dữ liệu tới phần cứng Cài đặt (Install): cho phép cài đặt phần cứng Gỡ bỏ (Uninstall): cho phép “loại bỏ” phần cứng đã cài NNTu 9 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  10. Trình Điều khiển thiết bị 3 trạng thái mà phần cứng có thể tồn tại không hoạt động (inactive) Thiếu kết nối (disconnect): cần cài đặt Không có nguồn: cần khởi động Ẩn (disable): cần cho phép hoạt động (enable) Bận (busy) Đang bận xử lý vài kiểu dữ liệu Yêu cầu vài kiểu, cơ chế “giải phóng” Kết thúc thực hiện (finished) Trạng thái đã kết thúc các công việc. Đang rảnh Cho phép: khóa, đọc, ghi,… NNTu 10 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  11. Trình Điều khiển thiết bị Giao tiếp trực tiếp với phần cứng và mức cao Phần mềm Ứng dụng Phần hệ thống Phần điều khiển thiết bị Giao tiếp mức cao Giao tiếp mức cao Giao tiếp thiết bị Giao tiếp thiết bị Phần cứng NNTu 11 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  12. Trình Điều khiển thiết bị Phụ thuộc BXL chính, các kiểu khác nhau của phần mềm có thể thực thi trong các chế độ (mode) khác nhau: Supervisory/Kernel mode: Phần mềm hệ thống Có nhiều quyền truy xuất và can thiệp sâu hơn User mode: Phần mềm ứng dụng NNTu 12 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  13. Trình điều khiển thiết bị Trình Điều khiển-xử lý ngắt Trình điều kiển thiết bị nhớ Trình điều khiển BUS Trình điều khiển IO NNTu 13 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  14. Trình Điều khiển: xử lý ngắt Các tác vụ xử lý Ưu tiên ngắt Chuyển ngữ cảnh Ví dụ NNTu 14 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  15. Trình Điều khiển: xử lý ngắt Ngắt là tín hiệu được kích hoạt bởi vài sự kiện qua đó thực thi luồng chỉ thị bởi BXL chính Khởi tạo bất đồng bộ: thiết bị phần cứng ngoài, reset, lỗi nguồn, … Đồng bộ: Hoạt động liên quan tới chỉ thị lệnh: lệnh gọi hệ thống, lệnh phạm luật, … Ngắt: Nguyên nhân BXL chính dừng thực thi luồng chỉ thị hiện hành và bắt đầu tiến trình xử lý ngắt NNTu 15 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  16. Xử lý ngắt: các tác vụ Các phần mềm xử lý ngắt và cơ chế xử lý ngắt cứng, bao gồm trình điều khiển có ít nhất 4 tác vụ trong các hoạt đ6ọng sau Khởi động xử lý ngắt (Startup) Khởi tạo phần cứng ngắt qua mở nguồn, reset: điều khiển ngắt, bật ngắt, … Kết thúc (Shutdown) Cấu hình phần cứng ngắt khi tắt nguồn Ẩn xử lý ngắt Cho phép phần mềm “cấm” hoạt động xử lý ngắt. Ngoại trừ các ngắt NMI (Non-Maskable Interrupts) Cho phép ngắt Cho phép hoạt động trở lại xử lý ngắt đã ẩn “Bảo dưỡng” bộ ngắt (Servicing) Nội tại mã xử lý ngắt được thực thi sau khi gián đoạn luồng thực thi chính tăng tính phức tạp, các khả trình lồng vào nhau NNTu 16 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  17. Xử lý ngắt: các tác vụ Các tác vụ hiện thực ra sao phụ thuộc vào các tiêu chuẩn sau Kiểu, số, mức ưu tiên của các ngắt sẵn sàng Xác định bởi cơ chế phần cứng ngắt trong chip hoặc bo mạch Ngắt được kích hoạt ra sao Chính sách ngắt của các thành phần bên trong hệ thống mà các ngắt được kích hoạt và dịch vụ cung cấp bởi BXL chính NNTu 17 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  18. Xử lý ngắt: các dạng ngắt 3 kiểu ngắt chính N g ắ t mề m N g ắ t nộ i Sai tính toán số học, gỡ rối, chỉ thị lỗi, … Ngoại lệ, bẫy Ngắt ngoại IRQ (Interrupt Request Level) Kích hoạt bởi cạnh hoặc mức NNTu 18 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  19. Xử lý ngắt: các dạng ngắt NNTu 19 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)
  20. Xử lý ngắt: Ưu tiên ngắt Nhiều mức ngắt Khi xử lý ngắt mức cao hơn, các ngắt khác bị “che” non-maskable interrupt (NMI) NNTu 20 Hệ Thống Nhúng (Spring 2008)

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản