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1、嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)目錄目錄[隱藏]嵌入式系統(tǒng)簡介嵌入式系統(tǒng)的定義嵌入式系統(tǒng)重要概念嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的分類嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)方法常見的嵌入式操作系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)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個特點(diǎn):1)對實(shí)時任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間,從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時內(nèi)核心的執(zhí)行時間減少到最低限度。2)具有功能很強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)
2、功能。這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用,需要設(shè)計強(qiáng)大的存儲區(qū)保護(hù)功能,同時也有利于軟件診斷。3)可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)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線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW級。嵌入式計算機(jī)系統(tǒng)同通用型計算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn):1.嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)
3、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群設(shè)計的系統(tǒng)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(nèi)部,從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計趨于小型化,移動能力大大增強(qiáng),跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。2.嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)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。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。3.
4、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(shí)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。核包含了許多傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的特征,包括任務(wù)管理、任務(wù)間通訊、同步與相互排斥、中斷支持、內(nèi)存管理等功能。其中比較著名的有ReadySystem公司的VRTX、IntegratedSystemIncpation(ISI)的PSOS和IMG的VxWks、QNX公司的QNX等。這些嵌入式操作系統(tǒng)都具有
5、嵌入式的典型特點(diǎn):它們均采用占先式的調(diào)度,響應(yīng)的時間很短,任務(wù)執(zhí)行的時間可以確定;系統(tǒng)內(nèi)核很小,具有可裁剪,可擴(kuò)充和可移植性,可以移植到各種處理器上;較強(qiáng)的實(shí)時和可靠性,適合嵌入式應(yīng)用。這些嵌入式實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)的出現(xiàn),使得應(yīng)用開發(fā)人員得以從小范圍的開發(fā)解放出來,同時也促使嵌入式有了更為廣闊的應(yīng)用空間。90年代以后,隨著對實(shí)時性要求的提高,軟件規(guī)模不斷上升,實(shí)時核逐漸發(fā)展為實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)(RTOS),并作為一種軟件平臺逐步成為目前
6、國際嵌入式系統(tǒng)的主流。這時候更多的公司看到了嵌入式系統(tǒng)的廣闊發(fā)展前景,開始大力發(fā)展自己的嵌入式操作系統(tǒng)。除了上面的幾家老牌公司以外,還出現(xiàn)了PalmOS,WinCE,嵌入式Linux,Lynx,Nucleux,以及國內(nèi)的Hopen,DeltaOs等嵌入式操作系統(tǒng)。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展前景日益廣闊,相信會有更多的嵌入式操作系統(tǒng)軟件出現(xiàn)。在中國嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域,比較認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)概念是:嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),并且軟硬
7、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(yán)格要求的專用計算機(jī)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(shí)現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。[編輯本段]嵌入式系統(tǒng)的定義根據(jù)IEEE(國際電機(jī)工程師協(xié)會)的定義,嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助裝置、機(jī)器和設(shè)備運(yùn)行的裝置”(原文為devicesusedtocontrolmonitassisttheoperationo
8、fequipmentmachineryplants)。這主要是從應(yīng)用上加以定義的,從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體,還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。不過上述定義并不能充分體現(xiàn)出嵌入式系統(tǒng)的精髓,目前國內(nèi)一個普遍被認(rèn)同的定義是:以應(yīng)用為中心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。這個定義上,可從幾方面來理解嵌入式系統(tǒng):◆嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的,它必
9、須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會具有生命力、才更具有優(yōu)勢。因此可以這樣理解上述三個面向的含義,即嵌入式系統(tǒng)是與應(yīng)用緊密結(jié)合的,它具有很強(qiáng)的專用性,必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理的裁減利用?!羟度胧较到y(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物,這一點(diǎn)就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。所以,介入嵌入式系統(tǒng)行業(yè),必須有一個正確的定位。例如Palm之所以在PDA領(lǐng)域占有70%以上的
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