Tìm hiểu và demo môi trường lập trình nhúng với Windows CE

Thầy giáo: PGS.TS Nguyễn Ngọc BìnhHọc viên thực hiện – Nhóm 10:

1. Nguyễn Xuân Hậu2. Lê Thị Phượng3. Lê Thị Tình4. Hoàng Trọng Ngãi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘITRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Nội dung trình bày

Kết luận4

Hệ thống nhúng trên nền của Microsoft1

Hệ điều hành Windows Embedded CE2

Demo ứng dụng3

2/30

Một vài ví dụ về hệ thống nhúng sử dụng hệ điều hành

của Microsoft

3/30

Bộ vi xử lý: X86

Hệ điều hành: Windows XP Embedded

Điều khiển các hiệu ứng ánh sáng

Hệ thống điều khiển ánh sáng

4/30

Máy đọc mã vạch

Bộ vi xử lý: X86

Hệ điều hành: Windows Embedded Point of Service (XP)

5/30

Bộ vi sử lý: TI OMAP (ARM + DSP)(Texas Instruments OMAP)

Hệ điều hành: Windows Mobile 6 (CE)

Motorola MOTO Q9h

6/30

Bộ vi xử lý: ARM

Hệ điều hành: Windows CE

Máy nghe nhạc Zune

7/30

Bộ vi xử lý: ARM

Hệ điều hành: Windows CE

Máy đo địa chấn

8/30

1. Hệ điều hành nhúng của Microsoft

Windows XP Embedded Là nền tảng hoàn thiện nhất được thành phần hóa cho các thiết bị nhúng Kế thừa được các điểm mạnh của Windows

Windows CE Tích hợp khả năng hoạt động thời gian thực với các công nghệ tiên tiến của

Windows cho phép tạo ra các thiết bị mới nhỏ gọn và giàu tính sáng tạo

9/30

1. Hệ điều hành nhúng của Microsoft…

10/30

Giới thiệu tổng quan hệ điều hành

Windows Embedded CE

11/30

Lịch sử phát triển

12/30

2. Hệ điều hành Windows Embedded CE

Là hệ điều hành nhúng mới nhất của Microsoft:

Thiết kế cho các thiết bị có bộ nhớ nhỏ gọn

Hệ thống 32-bit

Hỗ trợ đa nhiệm, đa luồng

Hỗ trợ thời gian thực

Sử dụng bộ Win32 API và hỗ trợ .NET API

Hỗ trợ nhiều kiến trúc CPU: SHx, MIPs, x86, ARM

Được thành phần hóa

13/30

Hỗ trợ multimedia: Windows media player(mp3,wav, avi…), IE 6…

Hỗ trợ nhiều chuẩn giao tiếp: WinSock, RAS - Remote Access Service, TAPI 2.0, WinINet

Hỗ trợ nhiều ngôn ngữ, unicode, giao diện người dùng.

Dễ điều chỉnh cấu hình hệ điều hành

Hỗ trợ Power Manager

Tăng cường độ tin cậy và khả năng mở rộng

Một phần mã nguồn được chia sẻ

2. Hệ điều hành Windows Embedded CE …

14/30

Ưu điểm của Windows CE

Nhiều thành phần và chức năng

Có thể tùy chỉnh tốt

Dễ sử dụng

Giao diện lập trình giống cho máy để bàn

Các ứng dụng và dịch vụ phong phú

15/30

Nhược điểm của Windows CE

Bộ nhớ vẫn lớn so với những thiết bị đặc biệt yêu cầu bộ nhớ tối thiểu

Phải trả phí

Vẫn được coi là một hệ thống đóng

Hệ thống bị giới hạn: hạn chế xử lý đồng thời tiến trình, không gian ảo cho mỗi ứng dụng.

16/30

Kiến trúc hệ điều hành Windows CE

17/30

Bộ nhớ ảo

- Được ánh xạ từ bộ nhớ vật lý- WinCE là hệ điều hành 32 bit, cung cấp 4GB

không gian địa chỉ: 2 GB: System kernel 2 GB: User process

- Cấp phát bộ nhớ ảo theo trang- Các trạng thái của bộ nhớ ảo:

Free: Bộ nhớ chưa cấp phát/sử dụng Reserved: Bộ nhớ được đăng ký nhưng chưa

được ánh xạ đến các địa chỉ vật lý Commited: Hệ thống đăng ký bộ nhớ và ánh

xạ của nó đến các địa chỉ vật lý đã được thiết lập.

18/30

Quản lý bộ nhớ

- Heap: cấp phát các khối trong bộ nhớ có kích thước biến đổi với đơn vị cấp phát là 1 byte mà không cần commit bộ nhớ ảo.

- Stack: lưu trữ các biến cục bộ trong các hàm, địa chỉ và kết quả trả về của hàm, trạng thái của bộ xử lý các thanh ghi.

- Khối dữ liệu tĩnh (static data block): chứa các chuỗi, bộ đệm và các giá trị tĩnh khác mà ứng dụng tham chiếu đến trong suốt vòng đời của nó.

- Memory-mapped file: là các file được ánh xạ vào không gian địa chỉ ảo.

19/30

- WinCE cho phép tải đồng thời 32.000 tiến trình.- Scheduler chịu trách nhiệm thực thi các thread, xử lý tiến trình sử dụng đa

nhiệm dựa trên độ ưu tiên, nghịch đảo độ ưu tiên đơn mức độ.- Hệ thống hỗ trợ đa nhiệm của Windows Embedded CE có những đặc

điểm sau:• Time-sliced multitasking (đa luồng chia nhỏ thời gian)• 256 mức độ ưu tiên• Đa nhiệm ưu tiên (preemptive multitasking)• Lập lịch round-robin của luồng với mức độ ưu tiên tương đương• Hỗ trợ đảo ngược độ ưu tiên

- Fiber: Các đơn vị có thể lập lịch thủ công để ứng dụng thực thi

Process, thread, fiber, scheduler

20/30

Đồng bộ hóa đối tượng

- Critical sections

- Mutexes

- Semaphores

- Events

- Point-to-point message queue

21/30

Điều khiển ngắt

22/30

iOS 6 Android 4.0 Windows Phone 8

Windows Phone 7.8

Ứng dụng 650,000+ 500,000+ 100,000+ 100,000+

Hỗ trợ đa nhiệm Có (nhưng hạn chế)

Có Có (nhưng hạn chế)

Có (nhưng hạn chế)

Widgets Không Có Live Tile có thể mở rộng

Live Tile có thể mở rộng

Hỗ trợ đa lõi Có Có Có Có

Hỗ trợ màn hình độ nét cao Có Có Có Có

Quản lí tập tin Không Có Không Không

Ứng dụng di chuyển tập tin độc quyền

Có (iTunes) Không Có (Zune) Có (Zune)

Tích hợp trợ lí giọng nói Có (Siri) Không (chỉ có vài thiết bị hỗ trợ)

Có (Audible) Có (Audible)

Trung tâm thông báo Có Có Không Không

Hỗ trợ Flash Không Có Chưa xác định Chưa xác định

Chụp ảnh màn hình Có Có Không Không

Hỗ trợ ứng dụng ngoài Cydia Có (khá nhiều cửa hàng)

Không Không

Bản đồ ngoại tuyến Không Không Có Không (ngoại trừ Lumia)

Nhân hệ điều hành Darwin Linux Windows NT Windows CE 7

So sánh Windows CE và Android, iOS

23/30

Mô hình phát triển

Xamarin Mobile PlatformCode sharing across mobile platforms

Building Cross Platform Applications

24/30

3. Demo Ứng dụngMô tả bài toán

Ngày nay một số doanh nghiệp vận tải như NKV, Logistics đang rất cần những thiết bị chuyên dụng để thuận tiện cho việc trong việc quản lí và vận chuyển hàng hóa.Để kiểm soát chặt chẽ trong quá trình vận chuyển các doanh nghiệp sẽ dùng thiết bị trên các xe tải để người lái xe trong quá trình lấy hàng tại các nhà máy sản xuất họ sẽ quét trực tiếp lên mã vạch được dán trên xe hàng. Khi đó thông tin về xe hàng sẽ được gửi trực tiếp lên hệ thống máy chủ thông qua mạng 3G. Như vậy head office họ có thể biết đươc trạng thái của chuyến hàng. Ngoài ra trên thiết bị cũng tích hợp công nghệ GPS nên có thể biết được xe đang ở vị trí nào trên bản đồ.

25/30

Transport tracking

Maps

　・

・・

GPS 　

1. Bản kế hoạch vận chuyển

DN Sản xuất

Head

DN Vận tải

Hệ thống GIS

GPS Vehicle Tracking

Hệ thống báo cáo

2.Bốc hàng lên xe

3.Giao hàng 4.Vận chuyển

3G Barcode

5. Dỡ hàng

Head

Hệ thống quản lí vận tải

Xây dựng Giải pháp cho doanh nghiệp vận tải

26/30

Mô hình GPS cho xe tải

27/30

Kết quả đạt được

Màn hình Menu Màn hình Quét mã vạch

28/30

Màn hình kiểm tra hoạt động GPS của máy

29/30

4. Kết luận

Hiểu rõ lợi ích và tiềm năng Hệ điều hành nhúng của Windows

Nghiên cứu tổng quan về Hệ điều hành Windows CE trên nhiều thiết bị

Đưa ra mô hình ứng dụng thực tế

30/30

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN

31/30