簡介:嵌入式技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀嵌入式技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀引言在現(xiàn)在日益信息化的社會中,計算機和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面滲透到日常生活的每一個角落。對于我們每個人,需要的已經(jīng)不再僅僅是那種放在桌上處理文檔,進行工作管理和生產(chǎn)控制的計算機“機器“;各種各樣的新型嵌入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠遠超過通用計算機,任何一個普通人可能擁有從大到小的各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品,小到MP3,PDA等微型數(shù)字化產(chǎn)品,大到網(wǎng)絡(luò)家電,智能家電,車載電子設(shè)備。而在工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域中,使用嵌入式技術(shù)的數(shù)字機床,智能工具,工業(yè)機器人,服務(wù)機器人也將逐漸改變傳統(tǒng)的工業(yè)和服務(wù)方式。一、嵌入式技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的定義及特點嵌入式技術(shù)是將計算機作為一個信息處理部件,嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的一種技術(shù),也就是說,它將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中,將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。嵌入式具有軟件代碼小、高度自動化和響應(yīng)速度快等特點,因而進入21世紀后其應(yīng)用越來越廣泛,例如,各種家用電器如電冰箱、自動洗衣機、數(shù)字點電視機、數(shù)碼相機等廣泛應(yīng)用這種技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計算機技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個部分組成,用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。它是計算機的一種應(yīng)用形式,通常指埋藏在宿主設(shè)備中的微處理機系統(tǒng),此類計算機一般不被設(shè)備使用者在意,亦稱埋藏式計算機,典型機種如微控制器、微處理器和DSP等。嵌入式系統(tǒng)可以稱為后PC時代和后網(wǎng)絡(luò)時代的新秀。與傳統(tǒng)的通用計算機,數(shù)字產(chǎn)品相比,利用嵌入式技術(shù)的產(chǎn)品有其自己的特點1、由于嵌入式系統(tǒng)采用的是微處理器,實現(xiàn)相對單一的功能,采用獨立的操作系統(tǒng),所以往往不需要大量的外圍器件。因而在體積上,功耗上有其自身的優(yōu)勢。相比之下,一個使用WINDOWSCE的PDA,僅靠機內(nèi)電源就可以使用幾天,而任何一臺筆記本僅僅能夠支持3小時左右。2、嵌入式系統(tǒng)是將計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物,是一門綜合技術(shù)學科。由于空間和各種資源相對不足,嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計,量體裁衣、去除冗余,力爭在同樣的硅片面積上實現(xiàn)更高的性能,這樣才能在具體應(yīng)用中對處理器的選擇更具有競爭力。3、嵌入式系統(tǒng)是一個軟硬件高度結(jié)合的產(chǎn)物。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性,嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中,而不是存貯于等,這種小型手持嵌入式系統(tǒng)將發(fā)揮巨大的作用。自動控制領(lǐng)域,不僅可以用于ATM機,自動售貨機,工業(yè)控制等專用設(shè)備,和移動通訊設(shè)備結(jié)合、GPS、娛樂相結(jié)合,嵌入式系統(tǒng)同樣可以發(fā)揮巨大的作用。近期長虹推出的ADSL產(chǎn)品,結(jié)合網(wǎng)絡(luò),控制,信息,這種智能化,網(wǎng)絡(luò)化將是家電發(fā)展的新趨勢。計算機應(yīng)用的普及、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實用以及納米微電子技術(shù)的突破,正有力推動著21世紀工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動、科學實驗和家庭生活等領(lǐng)域自動化和信息化進程。全過程自動化產(chǎn)品制造、大范圍電子商務(wù)活動、高度協(xié)同科學實驗以及現(xiàn)代化家庭起居,為嵌入式產(chǎn)品造就了嶄新而巨大的商機。除了溝通信息高速公路的交換機、路由器和MODEM,構(gòu)建CIMS所需的DCS和機器人以及規(guī)模較大的家用汽車電子系統(tǒng)。最有量產(chǎn)效益和時代特征的嵌入式產(chǎn)品應(yīng)數(shù)因特網(wǎng)上的信息家電INTERNETAPPLIANCES,如WEB可視電話、WEB游戲機、WEBPDA俗稱電子商務(wù)、商務(wù)通、WAP電話手機、以及多媒體產(chǎn)品,如STB電視機頂盒、DVD播放機、電子閱讀機。從硬件方面講,不僅有各大公司的微處理器芯片,還有用于學習和研發(fā)的各種配套開發(fā)包。目前低層系統(tǒng)和硬件平臺經(jīng)過若干年的研究,已經(jīng)相對比較成熟,實現(xiàn)各種功能的芯片應(yīng)有盡有。而且巨大的市場需求給我們提供了學習研發(fā)的資金和技術(shù)力量。從軟件方面講,也有相當部分的成熟軟件系統(tǒng)。國外商品化的嵌入式實時操作系統(tǒng),已進入我國市場的有WINDRIVER、MICROSOFT、QNX和NUCLEAR等產(chǎn)品。我國自主開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)軟件產(chǎn)品如科銀CORETEK公司的嵌入式軟件開發(fā)平DELTASYSTEM,中科院推出的HOPEN嵌入式操作系統(tǒng)(雖然還不夠完善)。同時由于是研究熱點,所以我們可以在網(wǎng)上找到各種各樣的免費資源,從各大廠商的開發(fā)文檔,到各種驅(qū)動,程序源代碼,甚至很多廠商還提供微處理器的樣片。這對于我們從事這方面的研發(fā),無疑是個資源寶庫。對于軟件設(shè)計來說,不管是上手還是進一步開發(fā),都相對來說比較容易。這就使得很多生手能夠比較快的進入研究狀態(tài),利于發(fā)揮大家的積極創(chuàng)造性??刂破鱉CU已經(jīng)在家庭和工業(yè)的各個領(lǐng)域得到了應(yīng)用,通稱嵌入式系統(tǒng),因為計算機芯片是嵌入在有關(guān)的設(shè)備中的,沒有自己獨立的外殼。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還處于單獨應(yīng)用的階段,以MCU為核心,與一些監(jiān)測、伺服、指示設(shè)備配合實現(xiàn)一定的功能。INTERNET現(xiàn)已成為社會重要的基礎(chǔ)信息設(shè)施之一,是信息流通的重要渠道,如果嵌入式系統(tǒng)能夠連接到INTERNET上面,則可以方便、低廉地將信息傳送到幾乎世界上的任何一個地方。隨著嵌入式技術(shù)的不斷進步和更廣泛的運用,嵌入式系統(tǒng)在智能家居中的運用也會隨之有更加廣闊的發(fā)展前景。今天嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已超過了1萬億美元,1997年來自美國嵌入式系統(tǒng)大會EMBEDDEDSYSTEMCONFERENCE的報告指出,未來5年僅基于嵌入式計算
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上傳時間:2024-03-16
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