嵌入式语言微电子毕业论文

在现代生活中，计算机的应用为我们的日常生活提供了便利，计算机应用技术水平的提升是促进社会进步的重要保障。下面是我给大家推荐的计算机应用技术3000字 毕业 论文，希望能对大家有所帮助!计算机应用技术3000字毕业论文篇一：《计算机应用与技术探讨》 [关键词]随着我国科技水平的日益提升，计算机应用技术得到的迅猛发展，在各个行业中均已广泛应用。计算机应用为我们的日常生活提供了许多便利，需要提升具计算机应用技术的安全保护意识。计算机应用技术水平的提升是促进社会进步的重要保障。 文章 首先介绍了计算机应用技术的概况，分别对计算机应用技术的用途和发展现状进行讨论，再次讨论了计算机应用技术的未来发展趋势。从而详细的论述了我国计算机应用技术的发展情况。 [摘 要]计算机应用 发展现状 发展趋势 当今社会，计算机应用涉及到了数据处理、家庭和办公自动化、远程信息控制和信息系统构建等多中领域，分别需要不同的技术支撑和技术应用范围。而如何有效的掌握知识，促进能力，拓展创新，是推广和使用信息技术的必由之路。 从计算机的发展历程看，也是知识和技术应用不断推陈出新和过程，随着多媒体技术和信息高速公路技术的出现使用，计算机的功能更大的被发掘出来，甚至在某些方面取代了人工，成为重要的角色。 一、全面掌握应用知识，提高应用技术能力 所有计算机技术的应用是以掌握相关的知识为前提的，这种知识可以使理论的，也可以是操作的，可以集中学习，也可以边学边做。在当前计算机的应用领域，关乎到日常工作和生活的有很多，像计算机教学、平面设计、软件开发与应用、信息工程师和系统管理等，除了要求掌握基本通用的知识外，专业方面的知识也甚为关键。 每个计算机工作的技术应用人员，需全面系统的掌握计算机知识应用的理论体系，以完整夯实的基础带动应用能力的发展，遵照社会需求，确定自己的发展方向和目标，反复巩固基本的应用知识，反复操练应用技能，将理论和实践相结合。 知识的掌握和能力的运用，在实际工作中，会面临到很多新的情况，这就需要能融会贯通，随机应变，通过知识的变式和创新，能力的在发展去解决工作中的问题，计算机知识和能力的变通性和替代性很强，没有单一的要求，需要计算机应用操作人员触类旁通。 二、以重点为核心，以多元化发展为方向 计算机的应用技术的分工日渐细密，而且各个工种是相互配合和合作的形势展开，每个人只需重点掌握一项计算机技术的应用就可大有作为，成为自己的关键，每个人根据自己的情况当确立重点，在不同的工作领域确定不同的自我应用技术。 以重点为核心，以多元化发展为方向，计算机技术应用的重点性和全面性是相辅相成，不可分割的，因为计算机技术本身都存在有本质的和密切的联系，不存在单一技术领域，都是知识某一部分的合成，像在平面设计方面，同时运用到了“办公自动化、网页制作和PS”等基本知识，您只懂得平面的创意或设计是远远不够的，必须有相关的技术支持，这样才能达到目的。 应用型和技术型是互相统一的，要理论知识和技术并重，重点突出和全面发展兼具，这样才会有效的发挥出个人应用技术的效能。 三、有效拓展能力，推动应用创新 在当前计算机 教育 中，应用人才的培养与学术研究和市场需求存在一定矛盾，从某种程度上说，只重视理论而忽视技术能力和创新实践的培养，这样的应用仅仅停留在知识应用的表层，无法深入到技术能力深处，无法推动应用创新。 在实际工作中，遇到实践操作和技术应用的问题，往往不能有效迅速的解决，这就是确乏 经验 的表现，经验是学不到的，是在实际应用工作中感悟到的，是个人的自我思考和体会。 在知识学习和运用的同时，必须辅之以计算机的实践操作，感受能力的体现，不断 总结 经验，提高应用技术的熟练度，方能化繁为简，形成真正的能力，这是从现实中磨砺出来的。在能力提高的同时，通过完善理论体系和能力体系，完全会有自己独特的创新和感悟，来解决日常生活中遇到的主要问题。而知识和能力应用的嵌入式和混合式发展，要求计算机从业者有着全面的知识底子和互通的理论融合。针对某一问题的解决，做到多样化和多重性，以求可以找到更好的解决问题的 措施 ，而且能起到熟练技能和选择优化的效果。 四、计算机技术 计算机技术的内容非常广泛，可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。计算机技术包括：运算 方法 的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPu设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。计算机作为一个完整系统所运用的技术。主要有系统结构技术、系统管理技术、系统维护技术和系统应用技术等。计算机领域中所运用的技术方法和技术手段。计算机技术具有明显的综合特性，它与电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合，发展很快。 第一台通用电子计算机ENIAC就是以当时雷达脉冲技术、核物理电子计数技术、通信技术等为基础的。电子技术，特别是微电子技术的发展，对计算机技术产生重大影响，二者相互渗透，密切结合。应用物理方面的成就，为计算机技术的发展提供了条件：真空电子技术、磁记录技术、光学和激光技术、超导技术、光导纤维技术、热敏和光敏技术等，均在计算机中得到广泛应用。机械工程技术，尤其是精密机械及其工艺和计量技术，是计算机外部设备的技术支柱。随着计算机技术和通信技术各自的进步，以及社会对于将计算机结成网络以实现资源共享的要求日益增长，计算机技术与通信技术也已紧密地结合起来，将成为社会的强大物质技术基础。离散数学、算法论、语言理论、控制论、信息论、自动机论等，为计算机技术的发展提供了重要的理论基础。计算机技术在许多学科和工业技术的基础上产生和发展，又在几乎所有科学技术和国民经济领域中得到广泛应用。 1.系统结构技术 它的作用是使计算机系统获得良好的解题效率和合理的性能价格比。电子器件的进步，微程序设计和固体工程技术的进步，虚拟存储器技术以及 操作系统 和程序语言等方面的发展，均对计算机系统结构技术产生重大影响。它已成为计算机硬件、固件、软件紧密结合，并涉及电气工程、微电子工程和计算机科学理论等多学科的技术。 2.系统管理技术 计算机系统管理自动化是由操作系统实现的。操作系统的基本目的在于最有效地利用计算机的软件、硬件资源，以提高机器的吞吐能力、解题时效，便利操作使用，改善系统的可靠性，降低算题费用等。 3.系统维护技术 计算机系统实现自动维护和诊断的技术。实施维护诊断自动化的主要软件为功能检查程序和自动诊断程序。功能检查程序针对计算机系统各种部件各自的全部微观功能，以严格的数据图形或动作重试进行考查测试并比较其结果的正误，确定部件工作是否正常。 4.系统应用技术 计算机系统的应用十分广泛。程序设计自动化和软件工程技术是与应用有普遍关系的两个方面。程序设计自动化，即用计算机自动设计程序，是使计算机得以推广的必要条件。早期的计算机靠人工以机器指令编写程序，费时费力，容易出错，阅读和调试修改均十分困难。 综上所述，在计算机的应用和技术操作过程当中，首先要夯实基础，以此培养能力，提高技能，达到知识和能力的融会贯通和综合应用，从而提高素质，然后以计算机主干核心知识构造自己的应用体系，确定目标，将计算机的多功能化融会到日常生活当中，有效解决各种为题，打造更广阔的发展前景。 参考文献 [1] 侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状和趋势[J].科技创新与应用.2012(27). [2] 冯丽萍，张华.浅谈计算机技术发展与应用[J].现代农业.2012(08). [3] 马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息. 2011(07). [4] 蒋天宏.计算机技术发展迅速的原因分析[J].科技创新导报.2008(34) 计算机应用技术3000字毕业论文篇二：《初探计算机应用与技术》 [摘 要]随着计算机应用技术和操作的普及，我们的生活越来越离不开计算机的辅助作用，成为日常工作中的重要一部分，成为我们必备的基本技能，如何最大限度的发挥计算机技术在工作中的重大作用，要求我们能有效的去灵活运用和操作，熟练的掌握基本的知识而后应用技术，为以后的熟练工作打下基础。 [关键词]计算机应用 技术 当今社会，计算机应用涉及到了数据处理、家庭和办公自动化、远程信息控制和信息系统构建等多中领域，分别需要不同的技术支撑和技术应用范围。而如何有效的掌握知识，促进能力，拓展创新，是推广和使用信息技术的必由之路。 从计算机的发展历程看，也是知识和技术应用不断推陈出新和过程，随着多媒体技术和信息高速公路技术的出现使用，计算机的功能更大的被发掘出来，甚至在某些方面取代了人工，成为重要的角色。 一、全面掌握应用知识，提高应用技术能力 所有计算机技术的应用是以掌握相关的知识为前提的，这种知识可以使理论的，也可以是操作的，可以集中学习，也可以边学边做。在当前计算机的应用领域，关乎到日常工作和生活的有很多，像计算机教学、平面设计、软件开发与应用、信息工程师和系统管理等，除了要求掌握基本通用的知识外，专业方面的知识也甚为关键。 每个计算机工作的技术应用人员，需全面系统的掌握计算机知识应用的理论体系，以完整夯实的基础带动应用能力的发展，遵照社会需求，确定自己的发展方向和目标，反复巩固基本的应用知识，反复操练应用技能，将理论和实践相结合。 知识的掌握和能力的运用，在实际工作中，会面临到很多新的情况，这就需要能融会贯通，随机应变，通过知识的变式和创新，能力的在发展去解决工作中的问题，计算机知识和能力的变通性和替代性很强，没有单一的要求，需要计算机应用操作人员触类旁通。 二、以重点为核心，以多元化发展为方向 计算机的应用技术的分工日渐细密，而且各个工种是相互配合和合作的形势展开，每个人只需重点掌握一项计算机技术的应用就可大有作为，成为自己的关键，每个人根据自己的情况当确立重点，在不同的工作领域确定不同的自我应用技术。 以重点为核心，以多元化发展为方向，计算机技术应用的重点性和全面性是相辅相成，不可分割的，因为计算机技术本身都存在有本质的和密切的联系，不存在单一技术领域，都是知识某一部分的合成，像在平面设计方面，同时运用到了“办公自动化、网页制作和PS”等基本知识，您只懂得平面的创意或设计是远远不够的，必须有相关的技术支持，这样才能达到目的。 应用型和技术型是互相统一的，要理论知识和技术并重，重点突出和全面发展兼具，这样才会有效的发挥出个人应用技术的效能。 三、有效拓展能力，推动应用创新 在当前计算机教育中，应用人才的培养与学术研究和市场需求存在一定矛盾，从某种程度上说，只重视理论而忽视技术能力和创新实践的培养，这样的应用仅仅停留在知识应用的表层，无法深入到技术能力深处，无法推动应用创新。 在实际工作中，遇到实践操作和技术应用的问题，往往不能有效迅速的解决，这就是确乏经验的表现，经验是学不到的，是在实际应用工作中感悟到的，是个人的自我思考和体会。 在知识学习和运用的同时，必须辅之以计算机的实践操作，感受能力的体现，不断总结经验，提高应用技术的熟练度，方能化繁为简，形成真正的能力，这是从现实中磨砺出来的。在能力提高的同时，通过完善理论体系和能力体系，完全会有自己独特的创新和感悟，来解决日常生活中遇到的主要问题。而知识和能力应用的嵌入式和混合式发展，要求计算机从业者有着全面的知识底子和互通的理论融合。针对某一问题的解决，做到多样化和多重性，以求可以找到更好的解决问题的措施，而且能起到熟练技能和选择优化的效果。 四、计算机技术 计算机技术的内容非常广泛，可粗分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。计算机技术包括：运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPu设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。计算机作为一个完整系统所运用的技术。主要有系统结构技术、系统管理技术、系统维护技术和系统应用技术等。计算机领域中所运用的技术方法和技术手段。计算机技术具有明显的综合特性，它与电子工程、应用物理、机械工程、现代通信技术和数学等紧密结合，发展很快。 第一台通用电子计算机ENIAC就是以当时雷达脉冲技术、核物理电子计数技术、通信技术等为基础的。电子技术，特别是微电子技术的发展，对计算机技术产生重大影响，二者相互渗透，密切结合。应用物理方面的成就，为计算机技术的发展提供了条件：真空电子技术、磁记录技术、光学和激光技术、超导技术、光导纤维技术、热敏和光敏技术等，均在计算机中得到广泛应用。机械工程技术，尤其是精密机械及其工艺和计量技术，是计算机外部设备的技术支柱。随着计算机技术和通信技术各自的进步，以及社会对于将计算机结成网络以实现资源共享的要求日益增长，计算机技术与通信技术也已紧密地结合起来，将成为社会的强大物质技术基础。离散数学、算法论、语言理论、控制论、信息论、自动机论等，为计算机技术的发展提供了重要的理论基础。计算机技术在许多学科和工业技术的基础上产生和发展，又在几乎所有科学技术和国民经济领域中得到广泛应用。 1.系统结构技术 它的作用是使计算机系统获得良好的解题效率和合理的性能价格比。电子器件的进步，微程序设计和固体工程技术的进步，虚拟存储器技术以及操作系统和程序语言等方面的发展，均对计算机系统结构技术产生重大影响。它已成为计算机硬件、固件、软件紧密结合，并涉及电气工程、微电子工程和计算机科学理论等多学科的技术。 2.系统管理技术 计算机系统管理自动化是由操作系统实现的。操作系统的基本目的在于最有效地利用计算机的软件、硬件资源，以提高机器的吞吐能力、解题时效，便利操作使用，改善系统的可靠性，降低算题费用等。 3.系统维护技术 计算机系统实现自动维护和诊断的技术。实施维护诊断自动化的主要软件为功能检查程序和自动诊断程序。功能检查程序针对计算机系统各种部件各自的全部微观功能，以严格的数据图形或动作重试进行考查测试并比较其结果的正误，确定部件工作是否正常。 4.系统应用技术 计算机系统的应用十分广泛。程序设计自动化和软件工程技术是与应用有普遍关系的两个方面。程序设计自动化，即用计算机自动设计程序，是使计算机得以推广的必要条件。早期的计算机靠人工以机器指令编写程序，费时费力，容易出错，阅读和调试修改均十分困难。 综上所述，在计算机的应用和技术操作过程当中，首先要夯实基础，以此培养能力，提高技能，达到知识和能力的融会贯通和综合应用，从而提高素质，然后以计算机主干核心知识构造自己的应用体系，确定目标，将计算机的多功能化融会到日常生活当中，有效解决各种为题，打造更广阔的发展前景。 参考文献 [1] 孙晓风.网络改变生活――突飞猛进的计算机网络[M].上海交通大学出版社，2004，7 [2] 李辉.信息处理技术与工具[M].清华大学出版社，2005，8 [3] 计算机专业知识教材编写组.计算机专业知识核心[M].人民出版社，2011，1 [4] 计算机应用教程[M].上海交通大学出版社，2001，1 [5] 计算机应用基础编写组.计算机应用基础[M].南京大学出版社，2010，7 计算机应用技术3000字毕业论文篇三：《试谈计算机应用技术的发展》 摘 要：本文则主要针对计算机应用技术的简要概述、计算机应用技术的发展历史和现状以及未来的发展趋势进行简要的分析和探索，分析我国目前计算机应用技术的发展状况。 关键词：计算机应用技术;发展历史;发展状况;发展趋势 计算机应用技术的发展对于人们的生活和工作具有很重要的意义，人们对于计算机的依赖程度也越来越高了。这要势必对于计算机应用技术的发展提出了更高的要求，只有不断的改革和更新才能不断地满足社会发展的需要，对计算机应用技术的发展提出了更高的要求。只有这样才能符合可持续发展的发展观念，为企业的发展提供持续不断的高科技原动力。 1 计算机应用技术的概念 计算机应用技术是计算机科学与技术中对经济的发展和社会进步影响最为广泛、最为直接的一门技术和学科。所谓的计算机应用技术就是指计算机能够应用于社会各个行业中和各个领域的理论、方法和技术等，它是一门比较系统的边缘性学科，是计算机专业的学生学习的很重要的一门专业知识。计算机应用技术不单单知识研究着计算机的专业知识，它在应用方面还综合了其他很多的知识，是计算机学科和其他学科的有效结合，也是转向其他专业领域的重要载体。计算机的应用的分类可以大体的分为数值计算领域和非数值计算领域，各有各的特点，对于其他行业的科学技术的发展和进步有很重要的作用。 2 计算机应用技术的发展历史 计算机应用技术在我国最早是在19世纪40年代中期出现的，在我国的主要应用还只是应用于国防武器的生产和研究方面，并没有真真正正的应用于人民的日常和现实生活之中，处于这个阶段的计算机主要还是数值领域的计算机应用。到了20世纪50年代之后，计算机应用技术开始向非数值领域的阶段发展，应用面也开始逐步扩大，逐步由军事领域向企业信息管理、工商业事务处理以及相关的数据处理等方面发展。 随着技术的不断进步和发展，计算机应用技术开始被广泛的应用到社会经济等更多的领域，这大约是发生在20世纪70年代之后，计算机应用技术在现在的阶段已经很广泛的应用于服务行业、农业以及 文化 教育等行业，也开始进入到了普通人们的生活，进入到了千家万户。与此同时，信息网络也开始在全球的范围内广泛流行，人们将计算机应用技术和网络的技术有效的结合，使得计算机应用技术开始在网络方面的发展有所建树，大大的促进了计算机应用技术的发展，同时也加快了信息化社会的发展。 3 计算机应用技术的现状 计算机应用技术的广泛应用 计算机应用技术目前为止已经进入到了我国的各行各业，而且其应用技术广泛，涉及面也比较广。除此之外，应用涉及的领域也有所扩大，不单单是数据处理的领域，还设计了数值计算、过程检测与控制和近几年刚刚兴起的人工智能所涉及的领域。 数据处理是现阶段计算机应用最为广泛的一个领域，主要应用是对相关的数据资料的应用和处理，比如加工处理、操作和管理等，使用计算机既方便又快捷，提高了工作的效率。在近几年，各个公司也已经逐步的建立起自己的信息管理系统，有效地对相关的信息进行管理、处理和储存。数值计算也是一个计算机应用技术较为广泛的领域，因为计算机具有运算速度快、精度高、判断能力强等特点，产生了很多的学科，例如生物控制、计算物理、计算化学等学科。过程检测和控制，主要利用计算机的自动控制的能力，对生产中的某些信号进行自动的检测，并且自行的录入到计算机系统并同时进行有效的分析和相关的处理，同时加快了自动化的生产效率。人工智能，是将计算机模拟人类的大脑，主要是人类的思维活动和判断能力等，使得计算机的适应能力和逻辑推理能力等更加强大了。 计算机应用技术的主要作用和存在的相关问题 计算机应用技术的发展对于社会的主要作用主要表现在对于社会关系的发展和社会关系的发展扮演者很重要的角色。计算机应用技术在社会中的广泛应用，使得人与人之间的交往不在受到时间和地域的影响，解决了很多由于信息不畅而导致的各种不方便的问题。在短短的几秒钟之内，人们就可以将自己想要表达的信息表达出去，大大的增加的社会的交往，使得人与人之间的关系更加密切，有助于社会人际关系的和谐发展和社会交往。除此之外，还促进了社会的信息化的发展，随着计算机应用技术的范围越来越广泛，复杂的信息等可以被储存到电脑之中，更多的信息可以被广泛的共享和使用，这为社会的信息化发展提供了基本的条件。 但是随着计算机应用技术在社会应用的范围越来越广泛，随着也出现了很多的问题。因为我国的计算机应用技术发展历史较短，发展水平相对比较低下，与发达国家相比，我国的上网的企业和上网的家庭用户的数量远远不如西方的发达国家，计算机应用技术的普及程度和应用程度等与西方的国家存在着很大的差距。还有，我国的对于信息化的发展投入力度还不够，进而限制了计算机应用技术的发展，无法满足计算机应用技术在相关的技术方面的要求。西方发达国家的信息化水平比较高，对于信息的研发力度较大，所以计算机的应用技术相对来说就比较发达。所以我国的有关的科技发展速度和改革更新的速度等都有待进一步的加强，其相关的 政策法规 等也需要进一步的改善。 4 计算机应用技术的未来发展趋势 计算机应用技术为了以后能够充分的符合当今社会的发展需求，要充分的摸清以后计算机技术的发展趋势，使得计算机应用技术能够更好的为当今的社会等服务，朝着微型化、智能化和巨型化的方向发展。 当今的计算机应用技术的发展已经不仅仅应用于一些较大的电器，已经应用到了家用电器和一些比较微型的小型设备之中了，另外还有一些将处于工业控制的核心部位等，使得有些小型的电器步入智能化的步伐之中。除此之外，还有些掌上电脑、iPad等电器之中，受到更广大欢迎。智能化是当今计算机技术的发展一个新的发展阶段，其主要的模仿人们的“听、说、读、写、想”等过程，使得某些电器具有人类的思维模式和逻辑判断的能力。巨型化的发展趋势，与微型化的计算机并不矛盾。这里的巨型化指的并不是计算机的体积，而是计算机的运算速度快速、精度更高，同时能够储存更多的信息，性能更强。目前我国正在研究性能比较强大的计算机应用系统，其运算速度能够达到每秒钟几百亿次，正在朝着巨型化的方向发展。 5 结束语 通过以上的分析，我们对计算机应用技术的发展概述，发展现状和目前存在的主要问题进行了简要的分析，同时还对计算机应用技术的发展趋势等有了比较详细的介绍分析和探讨。计算机应用技术对于人们的学习生活等发挥了越来越重要的作用，同时对企业的发挥有了更明显的作用。计算机应用技术等大大的加快了我国信息化的发展进程，我国以后计算机应用技术必然有更广阔的发展空间，对我国的经济发展等也有更大的促进作用。 参考文献： [1]侯晓璐.浅析计算机应用的发展现状和趋势[J].科技创新与应用，2012(27). [2]冯丽萍，张华.浅谈计算机技术发展与应用[J].现代农业，2012(08). [3]马忠锋.计算机应用的现状与计算机的发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011(07).

对系统的移植和裁剪，以达到所需的系统要求以PowerPC8xx系列处理器为例，通过对此类处理器的引导模式。引导代码的编写和调试，以及如何引导操作系统执行等问题的研究，探索嵌入式系统引导过程的一种解决方案。关键词：MPC860嵌入式操作系统存储映射引导嵌入式系统应用开发不同于PC机，其开发过程同时涉及软硬件，需要将硬件平台的设计。操作系统以及上层应用开发综合考虑；而PC机应用开发建立在已经定制好的硬件和操作系统平台上，开发者只需调用系统提供的接口和服务完成相应的功能。由于应用和成本约束，嵌入式系统的硬件平台需根据应用量身定制，通常所用的MPU.存储器。外围设备等有多种选择余地，而且软件调试技术特殊，使平台的引导设计变得十分复杂。因此，对于嵌入式系统开发者而言，有必要深入分析系统引导过程，将软硬件开发有效地综合，即针对不同的硬件平台和软件运行模式，正确地进行底层上电初始化，进而引导操作系统执行。这个问题的核心在于对系统的引导模式的研究。嵌入式系统的启动代码一般由两部分构成：引导代码和操作系统执行环境的初始化代码。其中引导代码一般也由两部分构成：第一部分是板级。片级初始化代码，主要功能是通过设置寄存器初始化硬件的工作方式，如设置时钟。中断控制寄存器等，完成内存映射。初始化MMU等；第二部分是装载程序，其功能是将操作系统和应用程序的映像从只读存储器装载或者拷贝到系统的RAM中，并跳转到相应的代码处继续执行。操作系统执行环境的初始化代码主要由硬件抽象层HAL代码。设备驱动程序初始化代码和操作系统执行体初始代码三部分构成。本文以摩托罗拉MPC860处理器和具有自主知识产权的操作系统CRTOSII为例，研究嵌入式系统引导程序的设计和实现技术。嵌入式软件的开发涉及调试模式和固化模式两种运行状态。调试模式主要解决如何在目标板上调试正确性未经验证的程序的问题；而固化模式主要解决如何引导已调试成功的程序的问题。相应地，引导代码的设计应针对两种模式分别进行。1调试模式的系统引导1．1调试模式引导代码的作用1调试模式的系统引导1．1调试模式引导代码的作用一个完整的嵌入式软件的解决方案大致包括四方面：①硬件平台配置初始化和系统引导代码；②操作系统软件执行环境的初始化代码；③操作系统；④应用程序。在上述四方面中，引导代码是本研究中力求解决的问题。事实上，板级初始化。操作系统硬件抽象层。设备驱动程序三者整合到一起，就构成了嵌入式系统中BSP(板级支持包)的主体。BSP的代码与具体的目标板硬件设计相关，同时也与应用程序的设计要求相关，针对应用程序提出的不同要求，例如不同设备驱动程序。不同的中断源个数。不同的中断优先级安排。是否启用MMU机制等，BSP部分应作出相应的安排。上述第四部分的应用程序是建立在前三部分正确运行的基础上，并需反复调试。由上述分析可知，BSP和应用程序代码的正确性通过一次的编写不能得到保证，需要经历“调试——修改——调试”反复的过程，因此需要建立一个可靠的调试环境。该环境建立的基础正是调模式下的引导代码。1．2引导代码的调试方法本研究实验采用一种称作BDM(Background Debug Mode)的OCD(On Chip Debuging)调试技术。BMD是由Motorola公司提供的一种硬件调试方法，类似于JTAG调试。它利用处理器提供的调试端口调试。MPC860采用一种特殊的BDM——EPBDM,其运作相当于用处理器内嵌的调试模块接管中断及异常处理，用户通过设置调试许可寄存器(debug enable register)指定哪些中断或异常发生后处理器直接进入调试状态，而不是操作系统的处理程序。进入调试状态后，内嵌调试模块向外部调试通信接口发出信号，通知一直在通信接口监听的主机调试器，然后调试器便可通过调试模块使处理器执行系统指令(相当于特权态)。由于专用的片级调试接口装置(BDI2000)的支持，不需要目标端配备相应的调试代理(Monitor)软件。1．3调试模式引导代码实现调试模式引导代码的核心在于使用BDM协议解析微指令，通过调试接口向MPC860发送信号，初始化调试环境。由于MPC860采用RISC结构，所以初始化部分主要是设置处理器内部寄存器，这个过程包括三方面内容：(1)对处理器相关寄存器进行初始化：主要是关于处理器状态的寄存器(等),中断。时钟相关模块(等)。(2)对BDM调试端口的初始化：包括调试使能寄存器DER.支持指令断点的寄存器ICTRL等。(3)对片级。板级内存映射的初始化：包括内部内存映射寄存器IMMR,内存控制相关寄存器OR0～～BR7等。它们主要功能是地址映射。片选信号选择。内存控制器选择()。如果选择UPM,由于UPM控制采用微指令方式，而这些微指令根据内存的不同(等),需要设计人员自行编写代码写入MPC860内部存储区相应位置。对于需要实时刷新的存储体(如SDRAM),还需设置刷新控制微指令。上述初始化代码得以执行，一方面依赖于目标机MPC860提供的调试接口支持，另一方面也需要宿主机GDB的支持。对于宿主机系统，可能选择Linux,在其下配置GBD；也可以选择Windows2000,使用可视化的调试工具LambdaTools GDB(Coretek公司产品，不支持硬件断点),或者使用BDI2000(支持硬件断点的仿真器)。不管使用哪种调试工具，都可以使用该调试器能够识别的脚本文伯存放初始化指令。这些脚本在功能上是等效的，指令的描述一般都采用如下格式：操作码寄存器数值如在嵌入式Linux下SDRAM初始化的代码片断为：mpcbdm spr MDR=0x1FF77C35mpcbdm spr MDR=0xEFEABC34mpcbdm spr MDR=0x1FB57C35……而在Windows2000下使用BDI2000代码为：WUPM 0x00000005 0x1FF77C35WUPM 0x00000006 0xEFEABC34WUPM 0x00000007 0x1FB57C35……脚本描述的指令执行后，MPC860按照预先的设想进入一个可以正常工作的状态，可以用装载器将程序下载到SDRAM中调试执行。这个程序主要包含中断表。操作系统和应用程序映象两部分，其格式可以为等。图1给出了下载完毕后的内存映象。当程序下载完成后，PC指针指向Image代码段(text段)的首条指令，可以利用调试器提供的命令开始调试。2固化模式的系统引导2．1概述经过调试后，OS和上层应用程序构成的Image的正确性得到了保证，但是这个Image不能自主运行。因为调试模式下，是通过BDM接口初始化处理器，并且通过BDM接口将程序下载到RAM中去运行。实际应用环境中，Image必须被存储在非易失性存储器中，如等，本文选择Flash。系统启动时，处理器执行一段引导程序替代调试模式下的调试脚本和装载程序的功能。启动代码主要考虑以下几个问题：(1)系统上电和复位时程序如何执行，需要初始化哪些寄存器，重点仍然是内存映射相关部分；(2)启动代码为几部分，每部分代码应该全部还是部分放到Flash或者RAM中执行；(3)在时间效率和空间效率的折衷。2．2上电初始化在两种引导模式下，上电初始化总是必要步骤。它涉及各种核心寄存器初始化。地址映射等问题的处理。2．2．1地址映射MPC860的复位是通过一种异常中断来处理的(可理解为CPU自己产生的中断),向量号为0x100。异常向量表的基地址加上复位向量号即为复位向量，也就是CPU开始执行指令的地方。异常向量表在内存空间的可能位置有两个：0x0000000和0xFFF00000。所以PowerPC的复位向量为0x100或0xFFF00100。假设复位向量为0xFFF00100,系统有128K字节的Flash,并准备把它映射到CPU内存空间0xFE000000开始的地址。MPC860内部的CS0片选信号是默认的系统启动片选信号，已被连接到Flash的片选线上。上电时，内存控制器会忽略所有参与征选逻辑的地址线的高17位，CS0总是有效。这样，Flash总会被选中，CPU从Flash偏移0x100的地方取指令，此时CPU的4GB内存空间的每个128KB的块都被映射到Flash。2．2．2寄存器初始化固化方式下的大致相同，但是不再采用脚本文件编写，而是直接将一段MPC860汇编程序存放在一个文件中。与调试模式初始化程序一样，主要完成以下处理：(1)初始化CPU核心寄存器；(2)设置机器状态寄存器；(3)禁止ceche；(4)初始化IMMR；(5)初始化系统接口单元(SIU)；(6)初始化时钟和中断控制寄存器；(7)初始化通信处理机(CPM)；(8)初始化内存控制器(UPM)；(9)初始化C语言堆栈。2．2．3地址空间重映射上电时，由于只有一个片选信号有效，它选通了Flash,而RAM和其它存储设备地址无效，需要经过地址空间重映射才能访问。MPC860的地址空间重映射是通过设置0R0～～BR7这十六个寄存器完成的。由于上电时4GB的地址空间均被Flash占用，所以0xFFF00100这个地址仍在Flash的偏移0x100处。在寄存器初始化过程中，需要把内部寄存器空间以及外设等也映射进来。在进行这些操作前，需要把Flash的位置固定下来，例如映射到0xFE000000,这个操作是通过设置OR0和BR0寄存器实现的。但在写OR0时，CPU仍然在0xFFF00000的那一块取指令，而Flash即将被映射到0xFE000000块，所以程序必定出现“跑飞”的现象，必须对程序计数器(PC)进行调整，然而PC指针对程序员是不可见的，必须用跳转指令修改它。在Flash地址映射完成后，通过设置OR1～～BR7可以完成对所有存储器空间的映射，各种存储设备可映射在CPU地址空间中的任意位置，但相互之间不能冲突。2．3引导代码的构成和运行系统启动所涉及的代码由寄存器初始化汇编文件.一个Load程序以及操作系统与应用程序的Image三部分构成，引导代码则只包含和Load程序。Load程序的作用是将操作系统与应用程序的构成的Image从Flash拷贝到SDRAM中，并跳转到Image的首条指令。调试完成后的Image有两种运行模式：Flash-resident image:Load程序仅仅把Image中的数据段(data+bss)复制到RAM中，代码段(text)在Flash中直接运行。Flash-based image:Load程序把Image完全搬到RAM中执行，包括image中的代码段(text)和数据段(data+bss)。图2和图3分别描述了两种Image的存贮映象，以及从Flash到SDRAM的装载过程。2．4时间效率和空间效率上的折衷在嵌入式系统的应用过程中，针对不同的应用环境，对时间效率和空间效率有不同的要求，基于MPC860的启动代码对此有比较充分的解决方案。2．4．1时间限制时间限制主要包括两种情况：系统要求快速启动和系统启动后要求程序高速执行。对于要求快速启动的系统，应该使在Flash中执行的初始化程序尽量简短，诸如循环语句之类的语法应该尽量减少，尽快将程序装载到RAM中执行，这样做的原因在于Flash的访存时间与RAM的访存时间存在数量级上的差距。但是必须根据代码量以及存储器的特片进行权衡。因为，虽然RAM中捃速度快，但是将Flash中的代码复制到RAM中的操作会带来一定的开销。由于可见，启动时间由Flash中引导代码的运行时间。代码从Flash拷贝到RAM的时间以及RAM中后续启动代码的运行时间三部分组成。启动时间的最小值是这三者和的最小值。对于启动后要求程序高速执行的系统，主要受处理器。存储器特性以及I/O速度等的影响。在软件方面，应该采用了上述Flash-based image方式，使得代码段在RAM中运行，提高运行速度。2．4．2空间限制空间限制主要包括两种情况：Flash等非易失性存储空间有限和RAM等易失性空间有限两种系统。对于采用高性能非易失性存储器的系统，出于成本因素，Flash等存储设备不能太大，然而它又是系统存放启动代码和操作系统Image的地方。在存放Image时，可以先使用gzip等压缩工具进行压缩，在将Image加载到RAM时采用逆向的解压缩算法解压。同时，出于实时性考虑，压缩算法不能过于复杂，否则压缩解压过程消耗大量时间将与启动时间限制发生严重冲突。采用压缩策略并不一定会增加系统启动时间，因为压缩解压过程虽然消息了一定的时间，但是由于Image体积减小，由Flash复制到RAM中的时间相应减少，有可能反而减少了时间消耗。对于采用高性能RAM的系统，同样出于成本因素，RAM空间有一定限制，此时一般采用前文描述的Flashresident image方式：Load程序把Image中的数据段复制到RAM中，代码段在Flash中运行。折衷同样存在，因为code段在低速的Flash中运行，在节省空间的同时，却牺牲了时间。本文介绍了基于嵌入式处理器的操作系统引导方法，重点研究嵌入式系统的引导模式以及不同类别的引导方法。以在MPC860C处理器上引导CRTOSII操作系统为例，阐述了调试模式和固化模式下引导代码的构成。作用以及执行方式，并对不同引导模式下的时空效率的折衷进行了分析。最终，借助BDI2000仿真器对编写的引导代码进行调试，成功实现了调试模式和固化模式下操作系统的引导。后续工作包括：继续研究在不同硬件平台上的操作系统引导方法，例如最流行的系列；在同一平台上，可以研究不同操作系统的启动方法，例如嵌入式等。