什么是嵌入式系統（2/7）？

nulabye

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2010-7-21 14:53 上傳

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二、嵌入式系統的特點(diǎn)

2.1、嵌入式系統的重要特征

　　這些年來(lái)掀起了嵌入式系統應用熱潮的原因只要有幾個(gè)方面：一是芯片技術(shù)的發(fā)展，使得單個(gè)芯片具有更強的處理能力，而且使集成多種接口已經(jīng)成為可能，眾多芯片生產(chǎn)廠(chǎng)商已經(jīng)將注意力集中在這方面。另一方面的原因就是應用的需要，由于對產(chǎn)品可靠性、成本、更新?lián)Q代要求的提高，使得嵌入式系統逐漸從純硬件實(shí)現和使用通用計算機實(shí)現的應用中脫穎而出，成為近年來(lái)令人關(guān)注的焦點(diǎn)。

　　從上面的定義，我們可以看出嵌入式系統的幾個(gè)重要特征：

　�。保�系統內核小。由于嵌入式系統一般是應用于小型電子裝置的，系統資源相對有限，所以?xún)群溯^之傳統的操作系統要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系統，內核只有5K，而Windows的內核？簡(jiǎn)直沒(méi)有可比性。

　�。玻畬�(zhuān)用性強。嵌入式系統的個(gè)性化很強，其中的軟件系統和硬件的結合非常緊密，一般要針對硬件進(jìn)行系統的移植，即使在同一品牌、同一系列的產(chǎn)品中也需要根據系統硬件的變化和增減不斷進(jìn)行修改。同時(shí)針對不同的任務(wù)，往往需要對系統進(jìn)行較大更改，程序的編譯下載要和系統相結合，這種修改和通用軟件的“升級”是完全兩個(gè)概念。

　�。常�系統精簡(jiǎn)。嵌入式系統一般沒(méi)有系統軟件和應用軟件的明顯區分，不要求其功能設計及實(shí)現上過(guò)于復雜，這樣一方面利于控制系統成本，同時(shí)也利于實(shí)現系統安全。

　�。矗�高實(shí)時(shí)性的系統軟件(OS)是嵌入式軟件的基本要求。而且軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度；軟件代碼要求高質(zhì)量和高可靠性。

　�。担�嵌入式軟件開(kāi)發(fā)要想走向標準化，就必須使用多任務(wù)的操作系統。嵌入式系統的應用程序可以沒(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)必須自行選配RTOS（Real－Time Operating System）開(kāi)發(fā)平臺，這樣才能保證程序執行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開(kāi)發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。

　�。叮�嵌入式系統開(kāi)發(fā)需要開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境。由于其本身不具備自舉開(kāi)發(fā)能力，即使設計完成以后用戶(hù)通常也是不能對其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這些工具和環(huán)境一般是基于通用計算機上的軟硬件設備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開(kāi)發(fā)時(shí)往往有主機和目標機的概念，主機用于程序的開(kāi)發(fā)，目標機作為最后的執行機，開(kāi)發(fā)時(shí)需要交替結合進(jìn)行。

2.2、嵌入式微處理器的特點(diǎn)

　　嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般就具備以下4個(gè)特點(diǎn)：

　　1）對實(shí)時(shí)任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應時(shí)間，從而使內部的代碼和實(shí)時(shí)內核心的執行時(shí)間減少到最低限度。

　　2）具有功能很強的存儲區保護功能。這是由于嵌入式系統的軟件結構已模塊化，而為了避免在軟件模塊之間出現錯誤的交叉作用，需要設計強大的存儲區保護功能，同時(shí)也有利于軟件診斷。

　　3）可擴展的處理器結構，以能最迅速地開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足應用的最高性能的嵌入式微處理器。

　　4）嵌入式微處理器必須功耗很低，尤其是用于便攜式的無(wú)線(xiàn)及移動(dòng)的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式系統更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW級。2.3、嵌入式計算機同通用型計算機系統的不同點(diǎn)　1.嵌入式系統通常是面向特定應用的嵌入式CPU與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶(hù)群設計的系統中，它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn)，能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內部，從而有利于嵌入式系統設計趨于小型化，移動(dòng)能力大大增強，跟網(wǎng)絡(luò )的耦合也越來(lái)越緊密。

　　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)與各個(gè)行業(yè)的具體應用相結合后的產(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、高度分散、不斷創(chuàng )新的知識集成系統。

　　3.嵌入式系統的硬件和軟件都必須高效率地設計，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實(shí)現更高的性能，這樣才能在具體應用中對處理器的選擇更具有競爭力。

　　4.嵌入式系統和具體應用有機地結合在一起，它的升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行，因此嵌入式系統產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng)，具有較長(cháng)的生命周期。

　　5.為了提高執行速度和系統可靠性，嵌入式系統中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存貯于磁盤(pán)等載體中。

　　6.嵌入式系統本身不具備自舉開(kāi)發(fā)能力，即使設計完成以后用戶(hù)通常也是不能對其中的程序功能進(jìn)行修改的，必須有一套開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境才能進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

7.目前，嵌入式系統多用于手機等操作系統的開(kāi)發(fā)。具有巨大的市場(chǎng)潛力.

【2-7】

通靈鴨

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