嵌入式論文09361new

1、淺談嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景摘要從嵌入式系統(tǒng)的含義、特點、開發(fā)平臺及其工業(yè)特征出發(fā)深入闡述了嵌入式計算機技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀展望了嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在我國的廣闊發(fā)展前景景。關(guān)鍵字嵌入式系統(tǒng)嵌入式微處理器嵌入式微控制器嵌入式微控制器嵌入式微控制器片上系統(tǒng)1.引言在現(xiàn)在日益信息化的社會中，計算機和網(wǎng)絡已經(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

2、入式系統(tǒng)設備在應用數(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)絡家電，智能家電，車載電子設備。而在工業(yè)和服務領(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，服務機器人也將逐漸改變傳統(tǒng)的工業(yè)和服務方式。2.嵌入式系統(tǒng)介紹2.1嵌入式系統(tǒng)的含義及分類嵌入式系統(tǒng)的含義及分類嵌入式系統(tǒng)被定義為:以應用為中心、以計算機技術(shù)為基礎、軟件硬件可裁剪、適應

3、應用系統(tǒng)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)和電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應用相結(jié)合后的產(chǎn)物這一點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)。2.2嵌入式系統(tǒng)的分類嵌入式系統(tǒng)的分類目前嵌入式系統(tǒng)除了部分為32位處理器外大量存在的是8位和16位的嵌入式微控制器(MCU)嵌入式系統(tǒng)是計算機應用的另一種形態(tài)正如前所述它與通用計算機應用不同:嵌入式計算機是以

4、嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)之中的一種軟硬件高度專業(yè)化嵌入式系統(tǒng)則不同它是一個分散的工業(yè)充滿了競爭、機遇與創(chuàng)新沒有哪一個系列的處理器和操作系統(tǒng)能夠壟斷全部市場。即便在體系結(jié)構(gòu)上存在著主流但各不相同的應用領(lǐng)域決定了不可能有少數(shù)公司、少數(shù)產(chǎn)品壟斷全部市場。因此嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)必然是高度分散的留給各個行業(yè)的中小規(guī)模高技術(shù)公司的創(chuàng)新余地很大。另外社會上的各個應用領(lǐng)域是在不斷向前發(fā)展的要求其中的嵌入式處理器核心也同步發(fā)展這

5、也構(gòu)成了推動嵌入式工業(yè)發(fā)展的強大動力。2.3.2嵌入式系統(tǒng)具有的產(chǎn)品特征嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應用的如果獨立于應用自行發(fā)展則會失去市場。嵌入式處理器的功耗、體積、成本、可靠性、速度、處理能力、電磁兼容性等方面均受到應用要求的制約這些也是各個半導體廠商之間競爭的熱點。嵌入式系統(tǒng)和具體應用有機地結(jié)合在一起它的升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進行因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進入市場具有較長的生命周期。嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在只讀存儲器

6、中而不是以磁盤為載體可隨意更換所以嵌入式系統(tǒng)的應用軟件生命周期也和嵌入式產(chǎn)品一樣長。另外各個行業(yè)的應用系統(tǒng)和產(chǎn)品和通用計算機軟件不同很少發(fā)生突然性跳躍嵌入式系統(tǒng)中的軟件也因此更強調(diào)可繼承性和技術(shù)銜接性發(fā)展比較穩(wěn)定。2.3.3嵌入式系統(tǒng)軟件的特征嵌入式處理器的應用軟件是實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)功能的關(guān)鍵對嵌入式處理器系統(tǒng)軟件和應用軟件的要求也和通用計算機有所不同。①軟件要求固態(tài)化存儲為了提高執(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

7、片或單片機本身中而不是存貯于磁盤等載體中。②軟件代碼高質(zhì)量、高可靠性盡管半導體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高、片上存儲器容量不斷增加但在大多數(shù)應用中存儲空間仍然是寶貴的還存在實時性的要求。為此要求程序編寫和編譯工具的質(zhì)量要高以減少程序二進制代碼長度、提高執(zhí)行速度。③系統(tǒng)軟件(OS)的高實時性是基本要求多任務嵌入式系統(tǒng)中對重要性各不相同的任務進行統(tǒng)籌兼顧的合理調(diào)度是保證每個任務及時執(zhí)行的關(guān)鍵單純通過提高處理器速度是無法完成和沒有效率的這種