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- 发布日期:2024-11-27 07:11 点击次数:74
计算机作为20世纪人类社会最巨大的创造之一,近期也逐渐迈入后PC时期。后PC时期的到来也标志着嵌入式产品的降生,如手机、PDA、数控机床等。
中国具有世界上最大的消费电子产品市场,手机、彩电、VCD、家用电器等的具有量都居世界第一。随着经济程度的进步和消费构造的改动,人们抵消费电子产品的请求越来越高,如产品的灵敏性、可控性、耐用性、高性价比等,这些都能够经过合理、有效的嵌入式系统设计和优化来完成。
另外,在现代化的医疗、测控仪器和机电产品中对系统的牢靠性、实时性请求较高,更需求有专用的嵌入式系统的支持,这些需求都极大地刺激了嵌入式系统的开展和产业化的进程。嵌入式系统的开展将会愈加完善信息产业的框架,成为信息产业开展的加速器。随着嵌入式系统复杂度的进步,软硬件的协同是嵌入式系统的关键。
嵌入式系统的定义
从产品的应用角度来说,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备机器和车间运转的安装。而众多不同专业的人士从各自不同的角度考虑和定位嵌入式系统,所以目前对嵌入式系统的定义十分多。
嵌入式系统依照目前业界和学术界对嵌入式系统的普遍见地,是以应用为中心,以计算机技术为根底,软硬件可裁剪,顺应应用系统对功用、牢靠性、本钱、体积、功耗严厉请求的专用计算机系统。
嵌入式硬件系统
大多数嵌入式系统的硬件平台。它包括两局部:
1、以通用途理器为中心的协议处置模块,用于网络控制协议的处置;
2、以数字信号处置器(DSP)为中心的信号处置模块,用于调制、解调和数/模信号转换。
硬件系统构造
嵌入式系统的中心部件是各品种型的嵌入式处置器,目前据不完整统计,当前全世界嵌入式处置器的种类总量曾经超越1000多种,盛行体系构造有30几个系列。由于嵌入式系统设计的差别性极大, 芯片采购平台因而选择是多样化的。
嵌入式处置器的功耗、体积、本钱、牢靠性、速度、处置才能、电磁兼容性等均遭到应用请求的限制。在选择处置器时要思索的主要要素在于调查上市的CPU供给商、处置器的处置速度、技术指标、处置器的低工耗、处置器的软件支持工具、处置器能否内置调试工具、处置器供给商能否提供评价板等。
嵌入式软件系统
虽然嵌入式系统有着无比宽广的市场需求和开展前景,但嵌入式系统的开展多年来却阅历了一个迂回和痛苦的进程。随着微处置器的产生,价钱低廉、构造小巧的CPU和外设衔接提供了稳定牢靠的硬件架构,那么限制嵌入式系统开展的瓶颈就突出表如今了软件方面。
从运转平台来分,嵌入式软件能够分为:
1、运转在开发平台上的软件:设计、开发、测试工具等
2、运转在嵌入式系统上的软件:嵌入式操作系统、应用程序、驱动程序及局部开发工具
可用于嵌入式系统软件开发的操作系统很多,但选择一个合适的操作系统,关键是从操作系统提供那些开发工具、操作系统向硬件接口移植的难度、操作系统的内存请求、开发人员能否熟习此操作系统及其提供的API、操作系统能否有提供硬件的驱动程序、操作系统能否具有可剪裁、操作系统的实时性等方面停止思索。
嵌入式应用软件是完成嵌入式系统功用的关键,为了进步执行速度和系统牢靠性,嵌入式软件普通都固化在存储器芯片或单片机自身中,而不是存储于磁盘等载体中,软件代码请求高质量、高牢靠性和高实时性。
嵌入式系统的特性与应用
嵌入式系统的硬件和软件都必需量体裁衣,与通用型处置器相比,嵌入式处置器的最大不同是将大局部工作用在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特性,可以把很多任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,使得挪动才能大大加强。
嵌入式处置器的功耗、体积、本钱、牢靠性、速度、处置才能、电磁兼容性等均遭到应用请求的限制。
嵌入式微处置用具备4个特性:
1、对实时多任务有很强的支持才能
嵌入式系统能完成多任务并且有较短的中缀响应时间,从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。
2、具有功用很强的存储区维护功用
由于嵌入式系统的软件构造已模块化,而为了防止在软件模块之间呈现错误的穿插作用,需求设计强大的存储区维护功用,同时也有利于软件诊断。
3、可扩展的处置器构造
可扩展的处置器构造能最疾速地开发出满足应用的最高性能的嵌入式微处置器。
4、功耗很低
用于便携式的无线及挪动的计算和通讯设备中,靠电池供电的嵌入式系统功耗是mW以至μW级。
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