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  嵌入式系统  
双击自动滚屏       发布者:admin 发布时间:2008-11-15 【字体:
 
    嵌入式系统(Embedded Systems,ES)是计算机技术、通信技术、半导体技术、微电子技术、语音图象数据传输技术,甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品。因此往往是技术密集、投资强度大、高度分散、不断创新的知识密集型系统。反映当代最新技术的先进水平。 嵌入式系统不仅和一般的PC 机上的应用系统不同,就是针对不同的具体应用而设计的嵌入式系统之间差别也很大。嵌入式系统一般功能单一、简单,且在兼容性方面要求不高,但是在大小,成本方面限制较多。 嵌入式计算机基本上不能算是嵌入式系统。它仍然是计算机一类,不过是工作条件有所不同而已,因为它还保留了计算机的基本。
    嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化,类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。
    嵌入式系统是电脑软件与硬件的综合体,它是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式计算机在应用数量上远远超过了各种通用计算机。一台通用计算机的外部设备中就包含了5~10个嵌入式微处理器,键盘、鼠标、软驱、硬盘、显示卡、显示器、Modem、网卡、声卡、打印机、扫描仪、数码相机、USB集线器等均是由嵌入式处理器进行控制的。在制造工业、过程控制、通信、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等方面,嵌入式计算机都有用武之地。
嵌入式系统的特点
(1)嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。通用计算机行业中,占整个计算机行业90%的个人电脑产业,绝大部分采用的是Intel的x86体系结构,而芯片厂商则集中在Intel,AMD,Cyrix等几家公司,操作系统方面更是被微软占居垄断地位。但这样的情况却不会在嵌入式系统领域出现。这是一个分散的,充满竞争、机遇与创新的工业,没有哪个公司的操作系统和处理器能够垄断市场。
(2)嵌入式系统通常是面向用户、面向产品、面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU与通用型CPU的最大不同就是前者大多工作在为特定用户群设计的系统中。通常,嵌入式系统CPU都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于整个系统设计趋于小型化。在对嵌入式系统的硬件和软件进行设计时必须重视效率,去除冗余,针对用户的具体需求,对系统进行合理配置,才能达到理想性能。与此同时,系统设计还受市场供求关系的影响。嵌入式处理器的发展也体现出稳定性,一个体系一般要存在8~10年的时间。一个体系结构及相关的片上外设、开发工具、库函数、嵌入式应用产品合在一起,可以构成一套复杂的知识系统。
(3)嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,其升级换代也是和具体产品同步进行的。因此嵌入式系统产品一旦进入市场,就具有较长的生命周期。
(4)为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。由于嵌入式系统的运算速度和存储容量仍然存在一定程度的限制,另外,由于大部分嵌入式系统必须具有较高的实时性,因此对程序的质量,特别是可靠性,有着较高的要求。
(5)嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后,用户如果需要修改其中的程序功能,也必须借助于一套开发工具和环境。
(6)通用计算机的开发人员通常是计算机科学或者计算机工程方面的专业人士,而嵌入式系统开发人员却往往是各个应用领域中的专家,这就要求嵌入式系统所支持的开发工具易学、易用、可靠、高效。

 
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