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最新消息 > 淺談計算機嵌入式系統

文章来源:由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://www.eepw.com.cn/article/202239.htm"

摘要:嵌入式系統一般指非PC系統,有計算機功能但又不稱之為計算機的設備或器材。它是以應用為中心,軟硬件可裁減的,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。簡單地說,嵌入式系統集系統的應用軟件與硬件于一體,類似于PC中BIOS的工作方式,具有軟件代碼小、高度自動化、響應速度快等特點,特別適合于要求實時和多任務的體系。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統及應用軟件系統等組成,它是可獨立工作的器件。本文引用地址:http:www.eepw.com.cnarticle202239.htm關鍵詞:嵌入式系統;發展現狀;特點;關鍵技術Abstract:Embeddedsystemsgenerallyreferstonon-PCsystem,acomputerfunctionbutdonotcallthecomputerequipmentorequipment.Itisbasedonapplication-centric,softwareandhardwarecanbereduced,toadaptapplicationstothefunctionality,reliability,cost,volume,powerconsumption,demandingacomprehensivededicatedcomputersystem.Inshort,embeddedsystemsetSystemsoftwareandhardwareinone,similartothePCintheBIOSworkswiththesoftwarecodeforsmall,highlyautomated,fastresponsecharacteristics,especiallysuitablefortasksthatrequirereal-timeandmulti-system.Embeddedsystemconsistsofembeddedprocessors,associatedsupporthardware,embeddedoperatingsystemandapplicationsoftware,system,etc,itcanworkindependentlyofthedevice.Keywords:Embeddedsystem;DevelopmentStatus;Characteristics;Keytechnology嵌入式計算機在應用數量上遠遠超過了各種通用計算機,一臺通用計算機的外部設備中就包含了5-10個嵌入式微處理器,鍵盤、鼠標、軟驅、硬盤、顯示卡、顯示器、Modem、網卡、聲卡、打印機、掃描儀、數字相機、USB集線器等均是由嵌入式處理器控制的。在制造工業、過程控制、通訊、儀器、儀表、汽車、船舶、航空、航天、軍事裝備、消費類產品等方面均是嵌入式計算機的應用領域。嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術和各個行業的具體應用相結合后的產物,這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。一、嵌入式系統的發展現狀隨著信息化,智能化,網絡化的發展,嵌入式系統技術也將獲得廣闊的發展空間。2008年達到53000億美元,預計2009年,銷售額將達68000億美元。進入20世紀90年代,嵌入式技術全面展開,目前已成為通信和消費類產品的共同發展方向。在通信領域,數字技術正在全面取代模擬技術。在廣播電視領域,美國已開始由模擬電視向數字電視轉變,歐洲的DVB(數字電視廣播)技術已在全球大多數國家推廣。數字音頻廣播(DAB)也已進入商品化試播階段。而軟件、集成電路和新型元器件在產業發展中的作用日益重要。所有上述產品中,都離不開嵌入式系統技術。象前途無可計量的維納斯計劃生產機頂盒,核心技術就是采用32位以上芯片級的嵌入式技術。在個人領域中,嵌入式產品將主要是個人商用,作為個人移動的數據處理和通訊軟件。由于嵌入式設備具有自然的人機交互界面,GUI屏幕為中心的多媒體界面給人很大的親和力。手寫文字輸入、語音撥號上網、收發電子郵件以及彩色圖形、圖像已取得初步成效。二、嵌入式系統的主要特點(一)系統內核小。由于嵌入式系統一般是應用于小型電子裝置的,系統資源相對有限,所以內核較之傳統的操作系統要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系統,內核只有5K,而Windows的內核?簡直沒有可比性。(二)專用性強。嵌入式系統的個性化很強,其中的軟件系統和硬件的結合非常緊密,一般要針對硬件進行系統的移植,即使在同一品牌、同一系列的產品中也需要根據系統硬件的變化和增減不斷進行修改。同時針對不同的任務,往往需要對系統進行較大更改,程序的編譯下載要和系統相結合,這種修改和通用軟件的升級是完全兩個概念。(三)系統精簡。嵌入式系統一般沒有系統軟件和應用軟件的明顯區分,不要求其功能設計及實現上過于復雜,這樣一方面利于控制系統成本,同時也利于實現系統安全。(四)高實時性的系統軟件(OS)是嵌入式軟件的基本要求。而且軟件要求固態存儲,以提高速度;軟件代碼要求高質量和高可靠性。(五)嵌入式軟件開發要想走向標準化,就必須使用多任務的操作系統。嵌入式系統的應用程序可以沒有操作系統直接在芯片上運行;但是為了合理地調度多任務、利用系統資源、系統函數以及和專家庫函數接口,用戶必須自行選配RTOS(Real-TimeOperatingSystem)開發平臺,這樣才能保證程序執行的實時性、可靠性,并減少開發時間,保障軟件質量。三、嵌入式系統的關鍵技術隨著后電腦時代的來臨,消費電子成為市場的主要驅動力;而在消費電子中,32位嵌入式CPU占了主導地位。針對不同的消費產品,消費者的要求也不盡相同。例如:汽車電子產品的穩定和安全性非常重要,而對藍牙產品可能更關心價格。當然,對于功耗問題的關注卻是幾乎涵蓋所有消費產品的要求。對于開發者而言,ARM架構以及相關軟件的前后兼容性對于他們加快開發周期、縮短產品上市時間是非常重要的。并且,對于消費電子產品而言,傳統的摩爾定律已經不是特別重要的,更重要的是在提供性能的同時,能夠有效地降低功耗和芯片面積。為了滿足市場對消費電子產品的種種需求,ARM也不斷開發和完善技術,推出了一系列有針對性的創新技術。例如:智能能源管理(IEM)技術能夠有效地降低嵌入式系統的功耗;TrustZone技術能夠為系統提供硬件級的安全保護,滿足了用戶、內容提供商以及運營商對內容安全性的要求;Thumb2指令集有效地降低了代碼密度,節省了系統內存使用,從而降低了系統成本;Jazelle技術提供了在硬件中執行Java加速功能,為系統提供了更好的多媒體性能。四、嵌入式系統的方向嵌入式系統無疑是當前最熱門最有發展前途的IT應用領域之一。嵌入式系統用在一些特定專用設備上,通常這些設備的硬件資源(如處理器、存儲器等)非常有限,并且對成本很敏感,有時對實時響應要求很高等。嵌入式系統是軟硬結合的東西,搞嵌入式開發的人有兩類。

關鍵字標籤:強固型嵌入式工業電腦