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什么是嵌入式系統 |
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嵌入式系統是現在(zai)為熱門的(de)(de)領域之一，已經廣泛地滲透(tou)到科學研究、工(gong)程(cheng)設計、軍事技術、各類產(chan)業以及人們(men)日(ri)常(chang)生活的(de)(de)方(fang)方(fang)面(mian)面(mian)。隨著(zhu)外各種嵌(qian)(qian)(qian)入式產(chan)品的(de)(de)進(jin)一步開發和推廣，嵌(qian)(qian)(qian)入式技術將(jiang)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)與人們(men)的(de)(de)生活緊密(mi)結合(he)。下(xia)圖(tu)所(suo)示為人們(men)日(ri)常(chang)生活中常(chang)見的(de)(de)嵌(qian)(qian)(qian)入式產(chan)品。那么(me)，到底什么(me)是嵌(qian)(qian)(qian)入式系統呢(ni)？
什么是嵌入式系統？ 按照電器(qi)工程協會的(de)(de)定義(yi)，嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統(tong)(tong)是(shi)用(yong)來控制或者監視機(ji)器(qi)、裝置、工廠(chang)等大(da)規模系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)設(she)備(bei)。這個(ge)定義(yi)主要是(shi)從嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)用(yong)途(tu)方面來進行定義(yi)的(de)(de)，可以看到，單(dan)個(ge)嵌(qian)(qian)(qian)入(ru)式(shi)系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)功(gong)能較為單(dan)一，是(shi)專為某一具(ju)體(ti)的(de)(de)用(yong)途(tu)而設(she)定的(de)(de)。這與通(tong)用(yong)計算機(ji)功(gong)能的(de)(de)“大(da)而全”形成了鮮明的(de)(de)對比。 嵌入(ru)式(shi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)更加常用(yong)(yong)(yong)的定義(yi)為：嵌入(ru)式(shi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)是指以(yi)應用(yong)(yong)(yong)為中心，以(yi)計算機(ji)(ji)(ji)技(ji)術為基礎，軟(ruan)件(jian)硬(ying)(ying)件(jian)可裁剪，適應應用(yong)(yong)(yong)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)對功(gong)能、可靠性(xing)、成本、體(ti)積、功(gong)耗(hao)嚴格要(yao)求的專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)計算機(ji)(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)。 它(ta)主(zhu)要(yao)由嵌入(ru)式(shi)微處理器、外(wai)圍硬(ying)(ying)件(jian)設備、嵌入(ru)式(shi)操作系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)以(yi)及用(yong)(yong)(yong)戶應用(yong)(yong)(yong)軟(ruan)件(jian)等部分組(zu)成。它(ta)具有“嵌入(ru)性(xing)”、“專(zhuan)用(yong)(yong)(yong)性(xing)”和“計算機(ji)(ji)(ji)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)”3個基本要(yao)素(su)。 這個定義較為具體地指明了嵌入式系統的3大基本要素。嵌入式系統的詳細解釋 “嵌入性”是(shi)指它是(shi)嵌入到對(dui)象(xiang)體系(xi)中的專用計算機系(xi)統，比如，人們常用的手(shou)機就是(shi)一個(ge)具(ju)體的對(dui)象(xiang)，而將(jiang)專用計算機系(xi)統嵌入到手(shou)機這個(ge)對(dui)象(xiang)后就形成(cheng)了嵌入式系(xi)統。 “專用(yong)(yong)性(xing)”是(shi)指每一個嵌入式系統都是(shi)特定的(de)應用(yong)(yong)，比如(ru)，手機就是(shi)專為(wei)人們的(de)通(tong)信服務的(de)，自(zi)動(dong)售貨(huo)機就是(shi)專為(wei)售貨(huo)而用(yong)(yong)的(de)。 “計(ji)算機系統”則強調(diao)了它(ta)是一(yi)(yi)個(ge)完整的計(ji)算機體系結構，它(ta)包括嵌入(ru)式微處理器、外(wai)圍硬(ying)件設備、嵌入(ru)式操(cao)作系統以及用(yong)戶(hu)應用(yong)軟件4大部分(fen)，缺一(yi)(yi)不(bu)可。 可以說，“嵌(qian)入(ru)性”是(shi)它的(de)(de)特征，“專(zhuan)用(yong)性”是(shi)它的(de)(de)靈魂，而(er)“計算機系統(tong)”則是(shi)它的(de)(de)實質。 嵌入式系統的特點 1．嵌入式系統通常是面向特定應用的 嵌(qian)入式(shi)(shi)微處理器與通(tong)用型處理器的大不同就是嵌(qian)入式(shi)(shi)微處理器大多工作在為特定用戶(hu)群設計的系(xi)統(tong)中。嵌(qian)入式(shi)(shi)微處理器通(tong)常都(dou)具有低功耗、體積(ji)小(xiao)(xiao)、集成度高等特點，能夠把通(tong)用處理器中許多由板(ban)卡完成的任(ren)務集成在芯(xin)片內部，從而有利于(yu)嵌(qian)入式(shi)(shi)系(xi)統(tong)設計趨于(yu)小(xiao)(xiao)型化(hua)，大大增強(qiang)移動(dong)能力(li)，跟網絡的耦(ou)合(he)越來越緊(jin)密。 2．嵌入式系統是各種技術、各個行業融合的產物 嵌入式可以(yi)應用在人們生活(huo)的各個(ge)領域，它是將先進的計算機技術、半導(dao)體(ti)技術和(he)電子技術與(yu)各個(ge)行業的具體(ti)應用相(xiang)結合后的產物。這(zhe)一點就決定了它必然是一個(ge)技術密集、資金密集、高(gao)度分散、不斷創新的知識集成系統。 3．嵌入式系統的軟硬件設計高效、可裁減 嵌入式系(xi)統對(dui)成本、體積(ji)等方面(mian)有嚴(yan)格(ge)的要求(qiu)(qiu)，要求(qiu)(qiu)嵌入式工程師(shi)對(dui)硬(ying)件和軟(ruan)件進行高效地設計，量(liang)體裁(cai)衣、去除冗余，力(li)爭(zheng)在同(tong)樣的硅片面(mian)積(ji)上實現更高的性能，這樣才能在具體應(ying)用中(zhong)更具有競(jing)爭(zheng)力(li)。 4．嵌入式系統軟件固化 為了提高執行速度和(he)系統(tong)可靠性，嵌入式系統(tong)中(zhong)的軟件(jian)一般都固化在存(cun)儲(chu)器芯(xin)片或(huo)單片機(ji)中(zhong)，而不(bu)是存(cun)儲(chu)于磁盤等載體中(zhong)。 5．購買產品與技術開發相結合的實現方式 通用處理器(qi)系(xi)統(tong)多數是通過軟件工(gong)程的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)，根(gen)據用戶(hu)的(de)(de)需求(qiu)進行(xing)軟件開(kai)發的(de)(de)，用戶(hu)擁有(you)完整的(de)(de)技術資料，可以根(gen)據應用的(de)(de)需要進行(xing)相(xiang)應的(de)(de)維(wei)護與升級(ji)。而嵌(qian)入式系(xi)統(tong)一(yi)般采用購買現成產(chan)品與自行(xing)獨立(li)開(kai)發相(xiang)結合的(de)(de)方(fang)(fang)式來構(gou)建。 通(tong)(tong)過下面(mian)的(de)表(biao)格我們可以更清楚的(de)認識(shi)到嵌入式系統(tong)和通(tong)(tong)用計算機的(de)主(zhu)要區別。 嵌入式系統和通用計(ji)算機的主要區別
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