计算机实验室实习报告 第2页
ISP 的实现比较简单，一般通用的做法是内部的存储器可以由上位机的软件通过串口来进行改写。对于单片机来讲，可以通过SPI或其它的串行接口接收上位机传来的数据并写入存储器中。所以，即使我们将芯片焊接在电路板上，只要留出和上位机接口的这个串口，就可以实现芯片内部存储器的改写，而无须再取下芯片。
（2）ISP的优点
ISP技术的优势是不需要编程器件就可以进行单片机的实验和开发。单片机芯片可以直接焊接到电路板上，调试结束即成成品，免去了调试时由于频繁地插入取出芯片对芯片和电路板带来的不便。
3、通信调试工具
常用的有串口调试助手（SComAssistant) 3.0，它支持常用的400-38400bps波特率，能方便的在串口上以ASCII码或十六进制接收或发送任何数据或字符(包括中文)，可以任意设定自动发送周期。
五、嵌入式系统的特点
这些年来掀起了嵌入式系统应用热潮的原因只要有几个方面：一是芯片技术的发展，使得单个芯片具有更强的处理能力，而且使集成多种接口已经成为可能，众多芯片生产厂商已经将注意力集中在这方面。另一方面的原因就是应用的需要，由于对产品可靠性、成本、更新换代要求的提高，使得嵌入式系统逐渐从纯硬件实现和使用通用计算机实现的应用中脱颖而出，成为近年来令人关注的焦点。
从上面的定义，我们可以看出嵌入式系统的几个重要特征：
１．系统内核小。由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系统，内核只有5K，而Windows的内核？简直没有可比性。
２．专用性强。嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植，即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全两个概念。
３．系统精简。嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。
４．高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。而且软件要求固态存储，以提高速度；软件代码要求高质量和高可靠性。
５．嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统。嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行；但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（Real－Time Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。
６．嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。
六、嵌入式设计的软硬件选择
1 硬件的选择
1.1 嵌入式处理器的选择
嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器，目前据不完全统计，全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种，流行体系结构有30几个系列。但与全球PC市场不同的是没有一种微处理器和微处理器公司可以主导嵌入式系统，仅以32位的CPU而言，就有100种以上嵌入式微处理器。由于嵌入式系统设计的差异性极大，因此选择是多样化的。设计者在选择处理器时要考虑的主要因素有：
(1) 调查上市的CPU供应商。有些公司如Motorola、 Intel、AMD很有名气，而有一些小的公司如QED(Santa Clara .CA)虽然名气很小，但也生产很优秀的微处理器。另外，有一些公司，如ARM、MIPS等，只设计但并不生产CPU，他们把生产权授予世界各地的半导体制造商。ARM是另外一种近年来在嵌入式系统有影响力的微处理器制造商，ARM的设计非常适合于小的电源供电系统。Apple在Newton手持计算机中使用ARM，另外有几款数字无线电话也在使用ARM。
(2) 处理器的处理速度。一个处理器的性能取决于多个方面的因素：时钟频率，内部寄存器的大小，指令是否对等处理所有的寄存器等。对于许多需用处理器的嵌入式系统设计来说，目标不是在于挑选速度最快的处理器，而是在于选取能够完成作业的处理器和I／O子系统。如果你的设计是面向高性能的应用，那么建议你考虑某些新的处理器，其价格极为低 廉，如IBM和Motorola 的Power PC。以前Intel 的 i960是销售极好的RISC高性能芯片，但 是最近几年却遇到强劲的对手，让位于MIPS、SH以及后起之星ARM。
(3) 技术指标。当前，许多嵌入式处理器都集成了外围设备的功能，从而减少了芯片的数量，进而降低了整个系统的开发费用。开发人员首先考虑的是，系统所要求的一些硬件能否无需过多的胶合逻辑(GL)就可以连接到处理器上。其次是考虑该处理器的一些支持芯片，如DMA控制器，内存管理器，中断控制器，串行设备、时钟等的配套。值得注意的是，AMD公司最近发布了一种Am186CC的通信用处理器，内置采用国人熟悉的X86内核和四路 HDLC和一个USB外围控制器。，该处理器适合于多种通信应用领域，包括：ISDN终端适配器、低端路由器、数字专线（xDSL）MODEM、USB外围设备、PBX应用、数字电话、数字环路载波以及电话系统。
(4) 处理器的低工耗。嵌入式微处理器最大并且增长最快的市场是手持设备、电子记事本、PDA、手机、GPS导航器、智能家电等消费类电子产品，这些产品中选购的微处理器典型的特点是要求高性能、低工耗。许多CPU生产厂家已经进入了这个领域。今天，用户可以买到一颗嵌入式的微处理器 ，其速度像笔记本中的 Pentium一样快，而它仅使用普通电池供电，并且价格不足50美元。 典型的例子有NEC、日立为HPC、Palm PC而设计的VR4111和SH7707。Digital的 Strong ARM 1100，在一个极小的200MHz主频封装中集成了彩色LCD控制器、PCMCIA触屏接 口等6个接口(含USB、IRDA)，而批量的价格也在40美元以内。
(5) 处理器的软件支持工具。仅有一个处理器，没有较好的软件开发工具的支持，也是不行的，因此选择合适的软件开发工具对系统的实现会起到很好的作用。
(6) 处理器是否内置调试工具。处理器如果内置调试工具可以大大大的缩小调试周期，降低调试的难度。
(7) 处理器供应商是否提供评估板。许多处理器供应商可以提供评估板来验证你的理论是否正确，验证你的决策是否得当。
1.2 硬件平台的选择
(1) 规模。打算做一套?多套？还是规模生产？如果你的规模比较大，这时可以自己设计和制备硬件，这样可以降低成本。反之，最好从第三方购买主板和I/O板卡。
(2) 目标市场的机会。如果想使产品尽快发售，以获得竞争力，此时要尽可能买成熟的硬件，反之，可以自己设计硬件，降低成本。
(3) 软件对硬件的依赖性。是否软件可以在硬件没有到位的时候先行开发。
2 软件的选择
2.1 操作系统的选择
尽管嵌入式系统有着无比广阔的市场需求和发展前景，但嵌入式系统的发展多年来却经历了一个曲折和痛苦的历程。随着微处理器的产生，价格低廉、结构小巧的CPU和外设连接提供了稳定可靠的硬件架构，那么限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。从八十年代末开始，陆续出现了一些嵌入式操作系统，比较著名的有Tornado/VxWorkx、pSOSystem、Neculeus和Windowss CE、QNX、VRTX，以及沸沸扬扬的“女娲计划”，中国人自己的嵌入式操作系统HOPEN和现在谈论最多的嵌入式Linux操作系统等等。可用于嵌入式系统软件开发的操作系统很多，但关键是如何选择一个适合你所开发项目的操作系统，我们认为应该从以下几点进行考虑：
(1) 操作系统提供那些开发工具。有些实时操作系统（RTOS）只支持该系统拱应商的开发工具。也就是说，还必须向操作系统供应商获取编译器、调试器等。而有些操作系统使用广泛且有第三方工具可用，因此，选择的余地比较大。如PSOSystem支持的工具有：pRISM+，全