内容发布更新时间 : 2024/11/16 15:22:53星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

172.16.40.0 255.255.255.0 172.16.20.2

A(config)# ip route 172.16.50.0 255.255.255.0 172.16.20.2 A(config)# ip route 172.16.55.0 255.255.255.0 172.16.20.2

3.2静态路由和动态路由工作原理

静态路由的工作原理是由网络管理员在路由器上手工添加路由信息以实现路由目的，手工配置，无开销，配置简单，需人工维护，适合简单拓扑结构的网络。动态路由的工作原理是通过相互连接的路由器之间交换彼此信息，然后按照一定的算法优化出来的，而这些路由信息是在一定时间间隙里不断更新，以适应不断变化的网络，以随时获得最优的寻路效果

4 嵌入式操作系统

4.1什么是嵌入式

IEEE（国际电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。 这主要是从应用对象上加以定义，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。

4.2 嵌入式系统的特点

从嵌入式系统的构成上看，嵌入式系统是集软硬件于一体的、可独立工作的计算机系统；从外观上看，嵌入式系统像是一个“可编程”的电子“器件”；从功能上看，它是对宿主对象进行 控制，使其具有“智能”的控制器。从应用的角度看，嵌入式系统与通用计算机系统相比，有如下一些特点：专用性强，实时性好，可裁剪性好，可靠性高，功耗低。嵌入式系统的特点与定义不同，它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。

与“嵌入性”的相关特点：由于是嵌入到对象系统中，必须满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型）、电气/气氛环境（可靠）、成本（价廉）等要求。

与“专用性”的相关特点：软、硬件的裁剪性；满足对象要求的最小软、硬件配置等。 与“计算机系统”的相关特点：嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应，这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。

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另外，在理解嵌入式系统定义时，不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备，例如，内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。

4.3 嵌入式系统与PC的不同

嵌入式系统已经有了近30年的历史，它是硬件和软件交替发展的双螺旋式发展。嵌入式系统与PC之间的区别表现在：嵌入式系统一般是专用系统，而PC是通用计算平台。嵌入式系统的资源比PC少得多。嵌入式系统软件故障带来的后果比PC机大得多。嵌入式系统一般采用实时操作系统。嵌入式系统大都有成本、功耗的要求。嵌入式系统得到多种微处理体系的支持。嵌入式系统需要专用的开发工具。

4.4 嵌入式系统的应用领域

嵌入式系统目前已在国防、国民经济及社会生活各领域普及应用，用于企业、军队、办公室、实验室以及个人家庭等各种场所。

4.4.1 军用

各种武器控制（火炮控制、导弹控制、智能炸弹制导引爆装置）、坦克、舰艇、轰炸机等陆海空各种军用电子装备，雷达、电子对抗军事通信装备，野战指挥作战用各种专用设备等。

4.4.2 消费电子

我国各种信息家电产品，如数字电视机、机顶盒、数码相机、VCD、DVD、音响设备、可视电话、家庭网络设备、洗衣机、电冰箱、智能玩具等，广泛采用微处理器/微控制器及嵌入式软件。随着市场的需求和技术的发展，传统手机逐渐发展成为融合了PDA、电子商务和娱乐等特性的智能手机，我国移动通信市场潜力巨大，发展前景看好。

4.4.3 工业控制

各种智能测量仪表、数控装置、可编程控制器、控制机、分布式控制系统、现场总线仪表及控制系统、工业机器人、机电一体化机械设备、汽车电子设备等，广泛采用微处理器/控制器芯片级、标准总线的模板级及系统嵌入式计算机。

4.4.4 网络应

Internet的发展，产生了大量网络基础设施、接入设备、终端设备的市场需求，这些设备中大量使用嵌入式系统。

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4.4.5 其他

各类收款机、POS系统、电子秤、条形码阅读机、商用终端、银行点钞机、IC卡输入设备、取款机、自动柜员机、自动服务终端、防盗系统、各种银行专业外围设备以及各种医疗电子仪器，无一不用到嵌入式系统。嵌入式系统可以说无处不在，无所不在，有着广阔的发展前景，也充满了机遇和挑战。

4.5 嵌入式系统的历史

作为一个系统，往往是在硬件和软件交替发展的双螺旋的支撑下逐渐趋于稳定和成熟，嵌入式系统也不例外。

嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用８位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上“系统”的概念。

从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始用商业级的“操作系统”编写嵌入式应用软件，这使得可以获取更短的开发周期，更低的开发资金和更高的开发效率，“嵌入式系统”真正出现了。90年代以后，随着对实时性要求的提高，软件规模不断上升，实时核逐渐发展为实时多任务操作系统（RTOS），并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。

4.6 嵌入式系统的构架

标准的嵌入式系统架构有两大体系，目前占主要地位的是所谓RISC处理器。RISC体系的阵营非常广泛，ARM、MIPS、PowerPC、ARC、Tensilica等等，都是属于RISC处理器的范畴。不过这些处理器虽然同样是属于RISC体系，但是在指令集设计与处理单元的结构上都各有不同，因此彼此完全不能兼容，在特定平台上所开发的软件无法直接为另一硬件平台所用，必须经过重新编译。

其次是CISC处理器体系，我们所熟知的Intel的x86处理器就属于CISC体系，CISC体系其实是非常低效率的体系，其指令集结构上背负了太多包袱，贪大求全，导致芯片结构的复杂度极大提升。过去被应用在嵌入式系统的x86处理器，多为旧世代的产品，比如说，工业计算机中仍可常见数年前早已退出个人计算机市场的Pentium3处理器。由于此代的产品效能与功耗比可以说是过去x86体系的甜蜜点，加上已经被市场长久验证，稳定性高，故常被应用于效能需求不高但稳定性要求高的应用中，如工控设备等产品。

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4.7 嵌入式处理器、嵌入式系统分类和主流Bootloader介绍

目前世界上具有嵌入式功能特点的处理器已经超过1000种，流行体系结构包括MCU，MPU等30多个系列。鉴于嵌入式系统广阔的发展前景，很多半导体制造商都大规模生产嵌入式处理器，并且公司自主设计处理器也已经成为了未来嵌入式领域的一大趋势，其中从单片机、DSP到FPGA有着各式各样的品种，速度越来越快，性能越来越强，价格也越来越低。目前嵌入式处理器的寻址空间可以从64kB到16MB，处理速度最快可以达到2000 MIPS，封装从8个引脚到144个引脚不等。

根据不同的分类标准嵌入式系统有不同的分类方法，这里根据嵌入式系统的复杂程度，可以将嵌入式系统分为以下四类：。单个微处理器。不带计时功能的微处理器装置。带计时功能的组件。在制造或过程控制中使用的计算机系统。 主流Bootloader有U-boot，PPCboot，ARMboot，Blob，Redboot。

4.8 嵌入式系统的开发方法

4.8.1 嵌入式系统的设计准则

嵌入式系统设计不同于桌面系统,它非常受制于功能和具体的应用环境。所以嵌入式系统的设计具有一些特殊的要求。嵌入式系统的设计要求:并发处理,及时响应接口方便,操作容易稳定可靠,维护简便功耗管理,降低成本，功能实用,便于升级。

4.8.2 嵌入式系统的设计流程

嵌入式系统开发的最大特点就是需要软硬件综合开发。其原因在于:一方面,任何一个嵌入式产品都是软件和硬件的结合体;另一方面,一旦嵌入式产品研发完成,软件就固化在硬件环境中,嵌入式软件是针对相应的嵌入式硬件开发的,是专用的。嵌入式系统的这一特点决定了嵌入式应用开发方法不同于传统的软件工程方法。

4.8.3 嵌入式系统的开发方法

设计过程的明确目标是建造一个有用的产品，包括产品功能、产品性能、制造成本、功耗特性、上市时间。嵌入式产品设计需要一个小组的技术人员协作完成，设计过程会受内外因素的影响而变化。

4.8.4 嵌入式系统的开发模式

嵌入式系统的软件使用交叉开发平台进行开发，系统软件和应用软件在主机开发平台上开发，系统软件和应用软件在嵌入式硬件平台上运行。宿主机（Host）是用来开发嵌入

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式软件的系统。目标机（Target）是被开发的目的嵌入式系统。交叉编译器（Cross-compiler）是进行交叉平台开发的主要软件工具。它是运行在一种处理器体系结构上，但是可以生成在另一种不同的处理器体系结构上运行的目标代码的编译器。

4.8.5嵌入式系统的测试

测试目的:找到软硬件设计中的错误，减少风险，节约成本，提高性能。测试包括功能调试(黑盒测试)和覆盖测试（白盒测试），其中功能测试含有压力测试,边界测试,异常测试，错误测试,随机测试,性能测试。覆盖测试含有语句测试,判定和分支测试,条件覆盖。

4.9 Linux的常用软件

Linux常用的网络应用软件有以下几类。WWW服务器：Apache、Caudium、CERN HTTPD Server、Netscape Fast Track Server、Zeus Server；FTP服务器：Wu-ftp、proftpd、vsftpd；FTP客户端：gFTP、lftp；Mail服务器：Qmail、sendmail、XMail；E-Mail客户端：pine、Kmail；浏览器：Netscape、Mozilla、Phoenix、lynx；虚拟终端：rxvt、xterm、gnome-terminal、mlterm；聊天工具：gaim、Licq。网络共享服务：samba。远程登陆：telnet、ssh1、ssh2

5. 心得体会

这次为期四天的实验让我受益匪浅，我不仅学习了如何把双绞线网线插入水晶头，还学习了路由器的相关知识，并且对嵌入式操作系统和DSP图像处理有了进一步的了解。使学到的知识更加形象化，记忆的更加牢固，提高了动手能力，为今后的工作打下了一定的基础。通过本次实验，我了解了双绞线的功能和其制作材料，标准和分类。此外，亲自动手制作了网线，不仅掌握了网线的制作过程，还对其工作原理有了一定认识。看到自己的长处和不足，尝到成功的喜悦和创造的快乐的同时归纳总结本课的内容，将其贯穿融合到将来的学习和工作中去。实验前,需要将课本上的知识吃透,这是做实验的基础,否则,在老师讲解时可能就会听不明白,这将使你在做实验时的难度加大,浪费做实验的宝贵时间。实验时,一定要亲力亲为,务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,弄明白, 实验,后,还要复习,思考,这样,你的印象才深刻,记得才牢固。将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,，做到了学以致用。

由于对一些知识我不了解，导致在操作过程中出现了不少错误，但我及时通过请教老师指导将其一一解决。在修正错误的同时，还提高自我和完善所学。因此在今后的学习中，我会更加努力，不仅要学好理论知识，还要把它努力联系到实践中去。将理论与实践相结合，两者互补，不断提高，为将来的学习和工作打下坚实的基础。

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