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嵌入式系統的開發與應用(yòng)


【發布時間:2015-09-17】

              嵌入式系統的開發與應用(yòng)

嵌入式系統是以應用(yòng)為(wèi)中(zhōng)心,以計算機技(jì )術為(wèi)基礎,并且軟硬件可(kě)裁剪,适用(yòng)于應用(yòng)系統對功能(néng)、可(kě)靠性、成本、體(tǐ)積、功耗有(yǒu)嚴格要求的專用(yòng)計算機系統。它一般由嵌入式微處理(lǐ)器、外圍硬件設備、嵌入式操作(zuò)系統以及用(yòng)戶的應用(yòng)程序等四個部分(fēn)組成,用(yòng)于實現對其他(tā)設備的控制、監視或管理(lǐ)等功能(néng)。

  嵌入式系統一般指非PC系統,它包括硬件和軟件兩部分(fēn)。硬件包括處理(lǐ)器/微處理(lǐ)器、存儲器及外設器件和IO端口、圖形控制器等。軟件部分(fēn)包括操作(zuò)系統軟件(OS)(要求實時和多(duō)任務(wù)操作(zuò))和應用(yòng)程序編程。有(yǒu)時設計人員把這兩種軟件組合在一起。應用(yòng)程序控制着系統的運作(zuò)和行為(wèi);而操作(zuò)系統控制着應用(yòng)程序編程與硬件的交互作(zuò)用(yòng)。    嵌入式系統的核心是嵌入式微處理(lǐ)器。嵌入式微處理(lǐ)器一般就具(jù)備以下4個特點:

     1)對實時多(duō)任務(wù)有(yǒu)很(hěn)強的支持能(néng)力,能(néng)完成多(duō)任務(wù)并且有(yǒu)較短的中(zhōng)斷響應時間,從而使内部的代碼和實時内核心的執行時間減少到最低限度。

     2)具(jù)有(yǒu)功能(néng)很(hěn)強的存儲區(qū)保護功能(néng)。這是由于嵌入式系統的軟件結構已模塊化,而為(wèi)了避免在軟件模塊之間出現錯誤的交叉作(zuò)用(yòng),需要設計強大的存儲區(qū)保護功能(néng),同時也有(yǒu)利于軟件診斷。

     3)可(kě)擴展的處理(lǐ)器結構,以能(néng)最迅速地開展出滿足應用(yòng)的最高性能(néng)的嵌入式微處理(lǐ)器。

     4)嵌入式微處理(lǐ)器必須功耗很(hěn)低,尤其是用(yòng)于便攜式的無線(xiàn)及移動的計算和通信設備中(zhōng)靠電(diàn)池供電(diàn)的嵌入式系統更是如此,如需要功耗隻有(yǒu)mW甚至μW級。

  嵌入式計算機系統同通用(yòng)型計算機系統相比具(jù)有(yǒu)以下特點: 

     1.嵌入式系統通常是面向特定應用(yòng)的 嵌入式CPU與通用(yòng)型的最大不同就是嵌入式CPU大多(duō)工(gōng)作(zuò)在為(wèi)特定用(yòng)戶群設計的 系統中(zhōng),它通常都具(jù)有(yǒu)低功耗、體(tǐ)積小(xiǎo)、集成度高等特點,能(néng)夠把通用(yòng)CPU中(zhōng)許多(duō)由闆卡完成的任務(wù)集成在芯片内部,從而有(yǒu)利于嵌入式系統設計趨于小(xiǎo)型化,移動能(néng)力大大增強,跟網絡的耦合也越來越緊密。

     2.嵌入式系統是将先進的計算機技(jì )術、半導體(tǐ)技(jì )術和電(diàn)子技(jì )術與各個行業的具(jù)體(tǐ)應用(yòng)相結合後的産(chǎn)物(wù)。這一點就決定了它必然是一個技(jì )術密集、資金密集、高度分(fēn)散、不斷創新(xīn)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(tǐ)裁衣、去除冗餘,力争在同樣的矽片面積上實現更高的性能(néng),這樣才能(néng)在具(jù)體(tǐ)應用(yòng)中(zhōng)對處理(lǐ)器的選擇更具(jù)有(yǒu)競争力

     4.嵌入式系統和具(jù)體(tǐ)應用(yòng)有(yǒu)機地結合在一起,它的升級換代也是和具(jù)體(tǐ)産(chǎn)品同步進行,因此嵌入式系統産(chǎn)品一旦進入市場,具(jù)有(yǒu)較長(cháng)的生命周期。

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

6.嵌入式系統本身不具(jù)備自舉開發能(néng)力,即使設計完成以後用(yòng)戶通常也是不能(néng)對其中(zhōng)的程序功能(néng)進行修改的,必須有(yǒu)一套開發工(gōng)具(jù)和環境才能(néng)進行開發。

 

以下是啓陽科(kē)技(jì )嵌入式系統工(gōng)控機


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