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  • Windows CE的嵌入式系统的结构

    要进行嵌入式系统的应用开发,必须先建立一个开发平台。一个基于Windows CE 的平台由Windows CE 操作系统核组件、OEM 适配层(OEM Adaptation Layer ,OAL) 和设备驱动程序以及组成系统的硬件设备组成,图1为基于Windows CE平台的层次结构。

      从图1中可以看出,一个基于Windows CE 的嵌入式系统可分为四个层次,从底层到上层分别是硬件层、OEM层、操作系统层和应用程序层。

      硬件层是系统的硬件,包括微处理器和各种周边设备。OEM层是一个硬件抽象层,它提供了硬件和操作系统之间的接口,操作系统要访问具体的硬件就可以通过OEM层提供的API 进行访问,而不必直接与硬件打交道。操作系统层中有Windows CE 的组件,用户可以根据自己的系统的需要进行定制,选择需要的组件,去掉不必要的组件,这样可以减小内存需求,使系统性能达到最佳。应用程序层是用户为特定的嵌入式系统开发的应用程序。

      在操作系统层中,设备管理器提供对可安装设备的支持,允许在系统中安装诸如PC 卡存储器和调制解调器之类的设备已扩充功能,内核提供最基本的操作系统功能,例如进程调度、内存管理、进程通信等。图形、窗口事件处理模块将用户的击键、鼠标移动和控件选择转换为消息,传送给应用程序和操作系统来处理用户的输入。对象存储、文件系统、数据库和注理用户的输入。对象存储、文件系统、数据库和注册表提供存储数据的能力。附加技术模块指由CE操作系统提供的一些可选择的专用功能模块,如Java语言支持模块、手写体输入识别模块等。用户界面模块为系统提供一个与PC 电脑上的视窗操作系统类似的图形化操作界面。对系统设计者而言,需要自行开发的是应用程序和直接与硬件有关的部分,包括硬件系统本身、OAL 、设备驱动程序。其中,OAL 是指建立在硬件设备与系统内核之间的一层代码,主要任务是为内核管理具体的硬件设备时钟、中断和实施电源管理提供支持。设备驱动程序负责支持操作系统对目标硬件的访问。OAL 和驱动程序都要针对具体的硬件设备编写。

        一般硬件设备制造商会为设备提供驱动软件支持,如果有专门为CE 系统编写的驱动程序,只需将其加入到操作系统的相应模块中就可用了。如果没有,则应根据厂商提供的驱动程序开发包编写。通常这些开发包总已经包含了完成各种硬件操作的标准代码,开发者的工作只是将其与相应的CE 系统API函数对应起来。在CE 系统中,所有涉及硬件的操作都通过调用相应的API 接口函数来完成,而OAL 和驱动程序就是要为这些API 函数提供支持,将其翻译为直接对目标硬件进行底层操作。通过这种方式,CE 系统将应用程序与具体的硬件设备进行了隔离,应用程序只需调用API 函数就可以实现对硬件的访问。这样,程序员在开发应用程序时就没有必要编写任何直接针对硬件的代码,因此不必考虑具体的硬件特性,而应用程序也具有了不依赖于具体硬件设备的独立性。

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