嵌入式板级支持环境研究与实现

摘要

一个完整的嵌入式系统一般是由硬件环境、嵌入式操作系统和应用软件三部分组成的。硬件环境作为操作系统和应用软件的运行平台随系统功能的不同而呈现多样性。在系统研发初期，硬件驱动测试和开发、核心引导和装载、目标板与主机通讯和控制等将是开发的主要任务。板级支持环境（BSE：Board Support Environment）是一套能够独立运行于硬件开发板的小型系统，它将负责目标板的初始化和提供对板上硬件操作的支持，为操作系统及应用软件的开发提供一个良好的开发调试环境，缩短系统研发周期。
　　 根据板级支持环境功能的要求，构建了BSE系统的整体结构。将BSE系统划分为三个主要模块：系统引导模块、驱动接口模块和命令接口模块。系统引导模块首先初始化目标板软硬件环境以实现系统引导，系统引导不仅完成了普通引导装载程序（bootloader）所需完成的硬件初始化任务，还完成了缓存和堆栈初始化、构建异常处理机制等系统运行所必需的软件初始化工作。由于CPU体系结构的不同，引导代码的实现体现了多样性的特点，它们与CPU的体系结构高度相关。
　　 系统设备驱动模块提供一个规整的调试操作接口，完成开发板上硬件的操作和测试。这一接口建立了从标准系统调用到设备驱动程序的映射，系统可利用这一接口完成目标板上硬件驱动程序的调用。
　　 系统命令接口模块提供了一组调试和操作命令供用户使用，命令字与命令对应的执行程序采用统一的接口实现关联。命令涵盖了嵌入式系统开发所需要实现的部分控制功能，利用该系统提供的功能可以使嵌入式系统开发脱离对仿真器和调试器的依赖。整个系统具备功能可扩展性和平台可移植性。