嵌入式系統是(shì)以(yǐ)應用爲(wéi / wèi)中心,以(yǐ)計算機技術爲(wéi / wèi)基礎,并且軟硬件可裁剪,适用于(yú)應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要(yào / yāo)求的(de)專用計算機系統。
嵌入式系統一(yī / yì /yí)般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統以(yǐ)及用戶的(de)應用程序等四個(gè)部分組成,用于(yú)實現對其他(tā)設備的(de)控制、監視或管理等功能。
嵌入式系統一(yī / yì /yí)般指非PC系統,它包括硬件和(hé / huò)軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和(hé / huò)I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統軟件(OS)(要(yào / yāo)求實時(shí)和(hé / huò)多任務操作)和(hé / huò)應用程序編程。有時(shí)設計人(rén)員把這(zhè)兩種軟件組合在(zài)一(yī / yì /yí)起。應用程序控制着系統的(de)運作和(hé / huò)行爲(wéi / wèi);而(ér)操作系統控制着應用程序編程與硬件的(de)交互作用。
嵌入式系統的(de)核心是(shì)嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一(yī / yì /yí)般就(jiù)具備以(yǐ)下4個(gè)特點:
1)對實時(shí)多任務有很強的(de)支持能力,能完成多任務并且有較短的(de)中斷響應時(shí)間,從而(ér)使内部的(de)代碼和(hé / huò)實時(shí)内核心的(de)執行時(shí)間減少到(dào)最低限度。
2)具有功能很強的(de)存儲區保護功能。這(zhè)是(shì)由于(yú)嵌入式系統的(de)軟件結構已模塊化,而(ér)爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)避免在(zài)軟件模塊之(zhī)間出(chū)現錯誤的(de)交叉作用,需要(yào / yāo)設計強大(dà)的(de)存儲區保護功能,同時(shí)也(yě)有利于(yú)軟件診斷。
3)可擴展的(de)處理器結構,以(yǐ)能最迅速地(dì / de)開展出(chū)滿足應用的(de)最高性能的(de)嵌入式微處理器。
4)嵌入式微處理器必須功耗很低,尤其是(shì)用于(yú)便攜式的(de)無線及移動的(de)計算和(hé / huò)通信設備中靠電池供電的(de)嵌入式系統更是(shì)如此,如需要(yào / yāo)功耗隻有mW甚至μW級。
嵌入式計算機系統同通用型計算機系統相比具有以(yǐ)下特點:
1.嵌入式系統通常是(shì)面向特定應用的(de) 嵌入式CPU與通用型的(de)最大(dà)不(bù)同就(jiù)是(shì)嵌入式CPU大(dà)多工作在(zài)爲(wéi / wèi)特定用戶群設計的(de) 系統中,它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點,能夠把通用CPU中許多由闆卡完成的(de)任務集成在(zài)芯片内部,從而(ér)有利于(yú)嵌入式系統設計趨于(yú)小型化,移動能力大(dà)大(dà)增強,跟網絡的(de)耦合也(yě)越來(lái)越緊密。
2.嵌入式系統是(shì)将先進的(de)計算機技術、半導體技術和(hé / huò)電子(zǐ)技術與各個(gè)行業的(de)具體應用相結合後的(de)産物。這(zhè)一(yī / yì /yí)點就(jiù)決定了(le/liǎo)它必然是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)技術密集、資金密集、高度分散、不(bù)斷創新的(de)知識集成系統。
3.嵌入式系統的(de)硬件和(hé / huò)軟件都必須高效率地(dì / de)設計,量體裁衣、去除冗餘,力争在(zài)同樣的(de)矽片面積上(shàng)實現更高的(de)性能,這(zhè)樣才能在(zài)具體應用中對處理器的(de)選擇更具有競争力
4.嵌入式系統和(hé / huò)具體應用有機地(dì / de)結合在(zài)一(yī / yì /yí)起,它的(de)升級換代也(yě)是(shì)和(hé / huò)具體産品同步進行,因此嵌入式系統産品一(yī / yì /yí)旦進入市場,具有較長的(de)生命周期。
5.爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)提高執行速度和(hé / huò)系統可靠性,嵌入式系統中的(de)軟件一(yī / yì /yí)般都固化在(zài)存儲器芯片或單片機本身中,而(ér)不(bù)是(shì)存貯于(yú)磁盤等載體中。
6.嵌入式系統本身不(bù)具備自舉開發能力,即使設計完成以(yǐ)後用戶通常也(yě)是(shì)不(bù)能對其中的(de)程序功能進行修改的(de),必須有一(yī / yì /yí)套開發工具和(hé / huò)環境才能進行開發。