1.3嵌入式实时操作系统的现状与发展

嵌入式应用愈发广泛，从民用的汽车电子、医疗设备、电视和手机到军用的坦克、战斗机等等，无不透露嵌入式的影子[1]。而嵌入式的核心，嵌入式操作系统在其中担任着无可比拟的作用。

实时系统是操作系统中重要的一类，实际上，现如今的各种操作系统在不断更新之下，实时性越来越强，所以大部分的嵌入式操作系统都是实时操作系统，例如人们熟知的Linux，分为许多种类，其大多数版本是实时性比较高的，按照需求的不同，人们把Linux内核配置成实时或分时操作系统。实时操作系统并不是简单理解为执行速度很快的的系统，实时代表“实时反应”，表现在系统由于触发了反应条件，做出的及时反应速度。

1981年，世界诞生了第一个商业嵌入式实时内核—VRTX32，至今已有近40年历史[2]。那时的系统架构简单，仅仅包含内核，到了20世纪90年代的中期，在北美渐渐刮起了互联网风云，不论是网络设备制造商，还是终端产品制造商都要求RTOS有网络和图形界面的功能，实时操作系统愈发完善。

经历时间的沉淀，国外各种实时操作系统都已经走向成熟，其中代表性的产品主要有VxWorks、Windows CE、μC/OS、QNX、Palm OS等，这些系统占据了PDA、飞行器、机顶盒产品等的绝大部分市场。文献综述

在国内，经历专业研究人员的不懈努力，有多款国产的嵌入式操作系统早已诞生。DeltaKVM是第一个国产嵌入式操作系统；aCoral是电子科技大学开发的一款嵌入式多核实时操作系统；RT-Thread 是由RT-Thread工作室的专业开发人员开发的嵌入式系统。美中不足的是，这些操作系统并没有像国外的那些红火，一方面是因为国产操作系统研发迟，国外的系统已经深入人心，先天条件有些不足；另一方面，市场的发展策略不佳，这样的缘由可能才是国产操作系统真正乏善可陈的原因。

1.4本设计研究主要内容

正如前文所述，考虑到考勤之于高校的重要性以及传统考勤方式的缺陷，力图设计出一款带图形界面、操作性良好、效率高、速度快的嵌入式考勤机。

本设计主体内容是学生指纹的录入以及搜索查询，有时间管理，提供软键盘实现中文信息的录入。

文章的结构安排如下：

第一章是绪论，提出课题研究背景、研究现状与发展、研究主要内容。

第二章是硬件电路设计，主要包括了电源电路、单片机最小系统、电阻液晶

屏、指纹传感器和下载接口电路。

第三章是软件环境与编程，这部分将介绍Keil MDK软件、μC/OS-III操作系统、emWin图形系统，还包括主界面程序设计和各个功能的实现。

第四章是系统测试与问题解析，这一章将对整个系统进行测试以及对设计过程中遇到的问题逐一分析与解决。

第五章是总结与展望，这部分对整个工作与未来进行了总结与展望。

2 硬件电路设计

本设计首先用秉火的开发板进行功能开发与调试，使用开发板的好处是硬件电路已经搭建完成，只需要注意引脚的定义，结合编译环境便可以进行程序的编写。硬件电路主要包括电源电路、最小系统、液晶触摸屏模块、指纹模块、JTAG电路、蜂鸣器电路。具体如图2-1所示。若所有工作完成，当系统通上电并且打开开关，经过1S左右，液晶屏亮起，此时应该点击液晶屏上第二个图标先登记指纹，若所有指纹登记完毕，便可以点击第一个图标进行考勤，考勤主要是指纹的匹配以及显示。