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嵌入式系統的基本概念
隨著(zhù)電子技術(shù)的快速發(fā)展，特別是大規模集成電路的產(chǎn)生和發(fā)展，使得現代科學(xué)研究得到了質(zhì)的飛躍，而嵌入式微控制器技術(shù)的出現則是給現代工業(yè)控制領(lǐng)域帶來(lái)了一次新的技術(shù)革命。下面yjbys小編為大家準備了關(guān)于嵌入式系統的基本概念，歡迎閱讀。
一、嵌入式系統的定義
根據IEEE9(國際電氣和電子工師協(xié)會(huì ))的定義，嵌入式系統定義為控制監視或者輔助設備機器和車(chē)間運行的裝置。由此可以看出嵌入式系統是軟件和硬件的綜合體，可以涵蓋機械等附屬裝置�？梢詮囊韵聨讉�(gè)方面來(lái)理解國內對嵌入式系統的定義：
1.嵌入式系統是面向用戶(hù)，面向產(chǎn)品，面向應用的，它必須與具體的應用相結合才有生命力，才會(huì )更有優(yōu)勢。
2.嵌入式系統是將先進(jìn)的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)以及各個(gè)行業(yè)的具體應用相結合的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、不斷創(chuàng )新的知識集成系統。
3.嵌入式系統必須能夠根據應用需求對軟件硬件進(jìn)剪裁，滿(mǎn)足應用系統的功能、可靠性、成本、體積等需求。所以，如果能建立相對通用的軟硬件基礎，然后在其上開(kāi)發(fā)出適應各種需求的系統，是一個(gè)較好的發(fā)展模式。
二、嵌入式系統的特征
根據嵌入式系統的應用具備以下特點(diǎn)：
1.嵌入式系統是將先進(jìn)的計算機技術(shù)、半導體和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應用相結合的產(chǎn)物。嵌入式系統是以應用為中心的芯片設計的面向應用的軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。嵌入式系統產(chǎn)品的特征是面向用戶(hù)、面向產(chǎn)品、面向應用的。如果是獨立的自行發(fā)展則會(huì )失去市場(chǎng)，與通用計算機不同，嵌入式系統是針對具體應用的專(zhuān)用系統。
2.嵌入式系統軟件的特征
嵌入式系統的應用軟件是實(shí)現嵌入式系統功能的關(guān)鍵。對嵌入式系統處理器系統軟件和應用軟件的要求也和通用計算機有所不同。嵌入式系統軟件要求固化存儲;嵌入式系統軟件代碼高質(zhì)量和可靠性;許多應用要求系統軟件具有實(shí)時(shí)處理能力;在嵌入式系統中，多任務(wù)操作系統是知識集成的平臺，也是走向工業(yè)化標準道路的基礎。
嵌入式系統開(kāi)發(fā)需要的開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。通用計算機具有完善的人機交互界面，增加了一些開(kāi)發(fā)應用程序和環(huán)境即可進(jìn)行對自身的開(kāi)發(fā)，而嵌入式系統不具備自身開(kāi)發(fā)的能力，設計完成后，用戶(hù)通用不能對其中的程序功能進(jìn)行修改，嵌入式系統需要EOS(嵌入式系統操作系統)的開(kāi)發(fā)平臺。這是因為對于嵌入式系統，應用程序可以沒(méi)有操作系統直接在芯片上運行，但是為了合理地調度多任務(wù)，利用系統資源、系統函數以及和專(zhuān)家庫函數接口，用戶(hù)必須自行配置EOS開(kāi)發(fā)平臺，這樣才能保證程序執行的實(shí)時(shí)性，并減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，保證軟件質(zhì)量。一個(gè)優(yōu)秀的EOS是嵌入式系統成功的關(guān)鍵，EOS是相對一般操作系統的而言的，它具備了一般操作最基本的功能，如任務(wù)的調度、同步的調度、中斷處理、文件功能等，但是嵌入式系統僅具有這些功能是不夠的，為了適應不斷發(fā)展的嵌入式系統產(chǎn)品的要求，EOS需要具有以下特點(diǎn)：
1.更好的硬件實(shí)用性，也就是良好的移植性。
2.占有更少的硬件資源
3.高可靠性
4.提供強大的網(wǎng)絡(luò )功能，支持TCP/IP協(xié)議以及其他協(xié)議
5.友好的GUI用戶(hù)交互界面
6.有些應用要求EOS還必須具有實(shí)時(shí)性能
三、嵌入式系統的分類(lèi)
根據不同的應用，嵌入式系統有不同的分類(lèi)的方法。這里根據嵌入式系統的應用和結構功能上分類(lèi)分成以下三種：
1.單個(gè)微處理器嵌入式系統。這類(lèi)系統應用在小型設備中，如溫度傳感器、感光傳感器等用途。
2.不帶計時(shí)功能的微處理器嵌入式系統。這類(lèi)系統在信號放大器、位置定位器中常見(jiàn)。
3.帶計時(shí)功能的組件裝置的嵌入式系統。這類(lèi)系統常見(jiàn)于開(kāi)關(guān)裝置、控制器、電話(huà)交換機、數據采集系統、醫療監視診斷系統中常見(jiàn)。
四、嵌入式系統的組成
嵌入式系統作為一類(lèi)特殊的計算機系統，自底向上包含以下3個(gè)部分：硬件平臺、嵌入式操作系統、嵌入式應用程序。
1.硬件環(huán)境是整個(gè)嵌入式系統和應用程序運行的硬件平臺，不同的應用具有不同的硬件環(huán)境。嵌入式系統主要是由硬件和軟件兩大部分組成。從硬件方面來(lái)講，嵌入式系統的核心部件是嵌入式處理器，一般可以將嵌入式處理器分成4類(lèi)：嵌入式微處理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP處理器和嵌入式片上系統。
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