Windows_CE嵌入式系统(何宗建)

《Windows_CE嵌入式系统(何宗建)》是一本深度解析Windows CE嵌入式操作系统及其开发技术的专业书籍。本书由何宗建所著，详细介绍了Windows CE在嵌入式领域的应用与发展，对于理解Windows CE的架构、特点、以及如何进行基于此系统的开发具有重要的指导意义。 ### 一、Windows CE简介 #### 1.1 嵌入式系统 嵌入式系统是指一种专用计算机系统，用于执行特定的功能，如控制设备或数据处理。它们通常被设计成小型、高效且成本低廉，能够适应各种环境和条件。随着技术的进步，嵌入式系统已经成为现代科技产品中不可或缺的一部分，广泛应用于汽车、家电、医疗设备、通信系统等领域。 #### 1.1.1 发展历程 嵌入式系统的发展经历了从最初的单一功能到多功能集成，再到智能化的过程。早期的嵌入式系统多用于军事和航空航天领域，随着微处理器技术的发展，嵌入式系统逐渐进入民用市场，成为消费电子产品的重要组成部分。 #### 1.1.2 概念解析 嵌入式系统的核心在于“嵌入”，即该系统是作为整个产品的一个组成部分而存在，而非独立的计算机。它通常包含一个或多个处理器，配合必要的硬件和软件，实现特定的功能。 #### 1.1.3 特点分析 - **专用性**：嵌入式系统针对特定应用进行优化，效率高。 - **实时性**：部分嵌入式系统需要对输入信号作出快速响应，具备实时处理能力。 - **可靠性**：在恶劣环境下仍需稳定运行，可靠性要求极高。 - **成本效益**：设计时充分考虑成本，力求性价比最优。 #### 1.1.4 应用模式 嵌入式系统的应用模式主要分为实时嵌入式系统和非实时嵌入式系统两大类。实时嵌入式系统对时间响应有严格要求，如工业控制；非实时嵌入式系统则更注重功能性和用户体验，如家用电器。 ### 1.2 嵌入式操作系统 嵌入式操作系统是嵌入式系统的关键组成部分，负责管理和协调系统的资源。它通常具备低功耗、小体积、高可靠性的特点，能够满足嵌入式应用的需求。 ### 1.3 Windows CE嵌入式操作系统 Windows CE是微软公司推出的嵌入式操作系统，专为移动设备和嵌入式系统设计。它继承了Windows系列操作系统的许多特性，同时进行了优化，使其更适合于资源有限的设备。 #### 1.3.1 特点 - **模块化**：允许用户根据需求选择所需的组件，减少系统占用空间。 - **实时性**：支持实时处理，适用于对响应速度有要求的应用场景。 - **可定制**：提供高度的定制化选项，满足不同设备的特定需求。 - **兼容性**：与Windows桌面系统有良好的兼容性，便于开发和移植。 #### 1.3.2 应用 Windows CE广泛应用于个人数字助理(PDA)、手机、工控设备、车载娱乐系统等多种嵌入式设备中，特别是在早期的移动设备市场中占有重要地位。 #### 1.3.3 历史 Windows CE自1996年首次发布以来，经历了多次更新和升级，最新的版本为Windows Embedded Compact 7，于2010年发布。虽然随着移动操作系统市场的变化，Windows CE的地位有所下滑，但它在嵌入式领域的贡献不容忽视。 #### 1.3.4 Windows CE 5介绍 Windows CE 5.0是Windows CE的一个重要版本，引入了许多新特性，包括增强的多媒体支持、更好的网络连接功能以及更强大的开发工具集。它还提高了系统性能和稳定性，是许多嵌入式项目的选择。 ### 1.4 基于Windows CE的嵌入式系统开发 #### 1.4.1 开发流程 基于Windows CE的嵌入式系统开发流程主要包括需求分析、系统设计、编码实现、测试验证和部署维护等阶段。其中，使用Platform Builder进行系统定制，利用Visual Studio进行应用程序开发，是开发过程中的关键技术环节。 #### 1.4.2 涉及角色 开发团队中可能包括项目经理、系统分析师、软件工程师、测试工程师等多个角色，每个角色都有其特定的职责和任务，共同协作完成项目。 ### 1.5 本书涉及到的软件 #### 1.5.1 PlatformBuilder PlatformBuilder是微软提供的工具，用于构建和定制Windows CE操作系统。它提供了丰富的配置选项，帮助开发者创建适合特定设备的系统镜像。 #### 1.5.2 Windows CE联机文档 Windows CE联机文档是官方提供的全面的技术文档，涵盖了Windows CE的所有方面，是开发者的重要参考资料。 #### 1.5.3 VisualStudio Visual Studio是微软的集成开发环境(IDE)，提供了强大的编辑、编译、调试和部署功能，是Windows CE应用程序开发的主要工具。 #### 1.5.4 eMbeddedVisualC++ eMbedded Visual C++是Visual Studio的一个组成部分，专门用于嵌入式系统的C/C++应用程序开发。 #### 1.5.5 ActiveSync ActiveSync是用于同步Windows CE设备与个人电脑之间数据的软件，对于测试和调试嵌入式应用程序至关重要。 #### 1.5.6 Windows CESDK Windows CE SDK包含了开发Windows CE应用程序所需的各种库和工具，是开发过程中必不可少的资源。 #### 1.5.7 软件的依赖关系 在开发Windows CE嵌入式系统时，不同的软件之间可能存在依赖关系，了解这些关系有助于合理安排开发环境和流程，避免潜在的问题。 ### 2 Windows CE的体系结构和功能 #### 2.1 结构功能概览 Windows CE的体系结构可以分为四个主要层次：硬件层、OEM层、操作系统层和应用程序层。每一层都承担着特定的功能，共同构成了完整的系统架构。 #### 2.2 进程、线程与调度 Windows CE采用了多进程和多线程机制，允许多个应用程序同时运行。进程和线程的管理以及调度策略对于系统的性能和响应速度至关重要。 #### 2.3 内存管理 内存管理是操作系统的核心功能之一，Windows CE提供了物理内存、虚拟内存和逻辑内存的管理机制，确保系统资源的有效利用。 #### 2.4 存储管理与文件系统 Windows CE支持多种文件系统，能够处理从简单到复杂的存储需求，包括对象存储、文件系统和注册表等。 #### 2.5 驱动管理与服务 驱动程序是操作系统与硬件之间的桥梁，Windows CE提供了完善的驱动管理框架，使得硬件设备能够被高效地识别和利用。 #### 2.6 用户界面与图形系统 用户界面是用户与系统交互的窗口，Windows CE的图形系统提供了丰富的图形显示和用户交互功能，提升了用户体验。 #### 2.7 应用特性 Windows CE的应用特性包括应用程序开发、网络通讯、多媒体支持、Internet客户端、安全性和国际化等方面，这些特性使得Windows CE能够适应各种复杂的应用场景。 ### 3 应用程序开发总览 #### 3.1 开发说明 在Windows CE下进行应用程序开发，需要熟悉其特定的开发环境和工具链，以及相关的API和编程模型。 #### 3.2 开发流程 应用程序开发流程包括需求分析、设计、编码、测试和部署等阶段，每一步都需要遵循一定的规范和标准，以确保最终产品的质量和性能。 #### 3.3 应用编程接口 Windows CE提供了多种应用编程接口(API)，包括Win32 API、MFC/ATL、.NET Compact Framework等，开发者需要根据项目需求选择合适的API。 #### 3.4 开发工具介绍 开发工具的选择直接影响开发效率和项目质量，本书详细介绍了eMbedded Visual C++、Visual Studio.NET、Platform Builder等工具的特点和适用范围，帮助开发者做出明智的选择。 #### 3.5 使用远程工具 远程工具是调试和监控嵌入式设备的重要手段，通过使用Remote File Viewer、Remote Heap Walker、Remote Process Viewer等工具，可以深入理解应用程序的运行状态，及时发现并解决问题。 ### 4 操作系统设计 #### 4.1 在PC机上运行Windows CE 为了便于开发和测试，Windows CE可以在PC机上模拟运行，这样不仅可以节省硬件成本，还可以提高开发效率。通过使用适当的工具和模拟器，开发者可以在真实的硬件环境之外进行系统调试和功能验证。 《Windows_CE嵌入式系统(何宗建)》不仅提供了Windows CE嵌入式操作系统的基础知识和开发指南，还深入探讨了其内部架构、关键技术和应用场景，是一本值得嵌入式系统开发者和研究者仔细研读的宝贵资料。无论是初学者还是经验丰富的工程师，都能从中获得有价值的信息和灵感。