基于ARM的嵌入式数据采集系统的研究(15)

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中国农业大学硕士学位论文第二章系统总体设计２．４软件设计方案

２．４．１软件系统结构【狮１１

整个软件系统以多任务操作系统为基础，按层次化结构设计。其体系结构如图２－８，从纵向划分为三层：驱动程序层、操作系统层和应用程序层。

应用程序层（算法、管理、控制输出等）

嵌入式实时操作系统层（ｕｃ／ｏｓ－ＩＩ）

驱动程序层（与硬件相关）

硬件（ＡＲＭ＋ＦＰＧＡ架构、

围２－８软件系统体系结构

驱动程序层完成对本系统的硬件资源进行配置、启动和读写等相关操作，直接与硬件打交道，是最底层的软件系统。

应用程序层是最上层的软件系统，由多个相对独立的应用任务组成，每个应用任务完成特定的工作。例如数据采集、ＬＣＤ显示和通信任务等，由操作系统根据一定的策略调度各个任务的运行。

操作系统层在其它两层之间进行沟通，它包括多任务内核、ＴｃＰ／ＩＰ网络系统、文件系统、ＧＵＩ系统和内存管理等部分。其中内核是基础和必备的部分，其它则根据需要来确定。对于ｕＣ／ｏＳ—ＩＩ而言。它只是一个微内核，只具备多任务调度、任务间通信等核心功能，并没有网络、文件和ＧＵＩ系统等，所以它并非传统意义上的完整的操作系统。

２．４．２嵌入式操作系统的选择旧盈】

１、选型原则

嵌入式操作系统大体上可以分为两大类：商用型和免费型。其中商用型的实时操作系统功能稳定可靠，有完善的技术支持和售后服务，但往往价格昂贵，典型的有ＶｘＷｏｒｋｓ、ＷｉｎｄｏｗｓＣＥ、ｐＳＯＳ、Ｐａｌｍ０Ｓ、Ｌｙｎｘ０Ｓ和０ＮＸ等。免费型的实时操作系统在价格方面有优势，目前主要产晶有Ｌｉｎｕｘ和ｕＣ／０Ｓ—ＩＩ。

由于嵌入式系统的应用环境十分特殊，故在嵌入式操作系统的选型时要考虑的问题较多，大致从以下几个方面加以考虑：

（１）硬件支持程度，即操作系统是否能够直接应用于选定的ＣＰＵ；若需移植，则要考虑＿丁作量的大小等。

（２）实时性能。实时性是ＥＲＴＯＳ的一个重要指标。选择时应充分考虑目前应用和未来功能扩展对系统实时性的要求。

（３）开发调试工具是否完善，是否能提供各种库函数。（４）内核大小。由于嵌入式系统的硬件资源相当苛刻，所以选择０ｓ的一个很重要的指标就