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一、嵌入式係統的定義(yi)
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,美國電氣和電子工程師協會(hui) )對嵌入式係統的定義(yi) :“用於(yu) 控製、監視或者輔助操作機器和設備的裝置”。原文為(wei) :Devices Used to Control,Monitor or Assist the Operation of Equipment,Machinery or Plants)。
嵌入式係統是一種專(zhuan) 用的計算機係統,作為(wei) 裝置或設備的一部分。通常,嵌入式係統是一個(ge) 控製程序存儲(chu) 在ROM中的嵌入式處理器控製板。事實上,所有帶有數字接口的設備,如手表、微波爐、錄像機、汽車等,都使用嵌入式係統,有些嵌入式係統還包含操作係統,但大多數嵌入式係統都是由單個(ge) 程序實現整個(ge) 控製邏輯。
從(cong) 應用對象上加以定義(yi) ,嵌入式係統是軟件和硬件的綜合體(ti) ,還可以涵蓋機械等附屬裝置。國內(nei) 普遍認同的嵌入式係統定義(yi) 為(wei) :以應用為(wei) 中心,以計算機技術為(wei) 基礎,軟硬件可裁剪,適應應用係統對功能、可靠性、成本、體(ti) 積、功耗等嚴(yan) 格要求的專(zhuan) 用計算機係統。
二、嵌入式係統的特點
係統內(nei) 核小:嵌入式係統一般是應用於(yu) 小型電子裝置的,係統資源相對有限,所以內(nei) 核較之傳(chuan) 統的操作係統要小得多
專(zhuan) 用性強:嵌入式係統的個(ge) 性化很強,其中的軟件係統和硬件的結合非常緊密,一般要針對硬件進行係統的移植
係統精簡:嵌入式係統一般不要求其功能設計及實現上過於(yu) 複雜,這樣一方麵利於(yu) 控製係統成本,同時也利於(yu) 係統安全
實時性操作係統:這是嵌入式軟件的基本要求,而且軟件要求固化存儲(chu) ,以提高速度,軟件代碼要求高質量和高可靠性、實時性
三、嵌入式實現方式
1、全嵌入方式
如果采用全嵌入方式,則嵌入式係統(或其核心功能)可以不依賴於(yu) 通用計算機係統,即可單獨工作,典型實例有手機、MP4、車載GPS導航係統等。采用全嵌入方式的嵌入式係統有如下特點。
(1) 具有獨立的處理器係統,且具有完整的輸入/輸出係統,能獨立完成係統的功能。
(2) 高端CPU支持嵌入式操作係統,可以開發功能複雜的應用程序。
(3) 一般為(wei) 便攜式手持式設備,其工作環境一般是無人值守、移動空間、高空或其他條件惡劣的環境。
(4) 供電方式一般采用電池供電,有些情況下也可以直接采用市電220V供電,由係統自行設計轉換和穩壓電路。較高端的設備往往會(hui) 把兩(liang) 種供電方式結合起來,讓用戶使用起來更加靈活。
(5) 全嵌入方式適合任何不宜采用通用計算機的場合,如消費電子、家用電器、通信網絡設備、工業(ye) 控製、智能儀(yi) 器、戰場電子對抗、航天航空武器等,其應用範圍十分廣泛。
2、半嵌入方式
如果采用半嵌入方式,則嵌入式係統(或其核心功能)需要和通用計算機係統結合起來才能正常工作,典型實例有醫用B超係統、基於(yu) PCI卡的數據采集係統等。采用半嵌入方式的嵌入式係統有如下特點。
(1) 一般沒有獨立的處理器,而是借用通用計算機係統的CPU完成計算和/或控製功能;有時即使具有自己的獨立處理器,但是處理器也隻是完成一些有限的特定功能,而不具備控製全部係統的功能。
(2) 嵌入式係統隻是整個(ge) 係統的--部分,隻能完成整個(ge) 係統的一部分功能,而其他功能需要在通用計算機上完成。通用計算機利用自己豐(feng) 富的軟件和硬件資源,提供友好的人機操作界麵和強大的數據處理能力。
(3) 嵌入式係統的功能體(ti) 對前端數據的采集和執行對被控對象的控製,其中的數據分析、處理和存儲(chu) 等功能由通用計算機係統完成。
(4) 嵌入式係統一般采用各種規範的總線形式和通用計算機相連接。典型的實例有PCI總線、USB總線等,簡單的嵌入式係統還可以通過串口來連接。
(5)嵌入式係統是作為(wei) 外設連接在通用計算機上的,因此在通用計算機中一般需要提供嵌入式係統的標準驅動程序。
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