嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点:
1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
2)具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。
3)可扩展的处理器结构,以能最迅速地开展出满足应的最高性能的嵌入式微处理器。
4)嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。
嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点:
1.嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。
2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力
4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。
5.为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。
6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
㈡ 什么是嵌入式搞嵌入式是不是等于写代码
随着信息化技术的发展和数字化产品的普及,以计算机技术、芯片技术和软件技术为核心的嵌入式系统再度成为当前研究和应用的热点,通信、计算机、消费电子技术(3C)合一的趋势正在逐步形成,无所不在的网络和无所不在的计算(everything connecting, everywhere computing)正在将人类带入一个崭新的信息社会。一、嵌入式系统 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件是可裁剪的,适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统最典型的特点是与人们的日常生活紧密相关,任何一个普通人都可能拥有各类形形色色运用了嵌入式技术的电子产品,小到MP3、PDA等微型数字化设备,大到信息家电、智能电器、车载GIS,各种新型嵌入式设备在数量上已经远远超过了通用计算机。这也难怪美国着名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时就预言,4~5年后嵌入式智能工具将成为继PC机和Internet之后计算机工业最伟大的发明。 1.1 历史与现状 虽然嵌入式系统是近几年才开始真正风靡起来的,但事实上嵌入式这个概念却很早就已经存在了,从上个世纪70年代单片机的出现到今天各种嵌入式微处理器、微控制器的广泛应用,嵌入式系统少说也有了近30年的历史。纵观嵌入式系统的发展历程,大致经历了以下四个阶段: 无操作系统阶段 嵌入式系统最初的应用是基于单片机的,大多以可编程控制器的形式出现,具有监测、伺服、设备指示等功能,通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中,一般没有操作系统的支持,只能通过汇编语言对系统进行直接控制,运行结束后再清除内存。这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点,但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序,因此严格地说还谈不上"系统"的概念。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是:系统结构和功能相对单一,处理效率较低,存储容量较小,几乎没有用户接口。由于这种嵌入式系统使用简便、价格低廉,因而曾经在工业控制领域中得到了非常广泛的应用,但却无法满足现今对执行效率、存储容量都有较高要求的信息家电等场合的需要。 简单操作系统阶段 20世纪80年代,随着微电子工艺水平的提高,IC制造商开始把嵌入式应用中所需要的微处理器、I/O接口、串行接口以及RAM、ROM等部件统统集成到一片VLSI中,制造出面向I/O设计的微控制器,并一举成为嵌入式系统领域中异军突起的新秀。与此同时,嵌入式系统的程序员也开始基于一些简单的"操作系统"开发嵌入式应用软件,大大缩短了开发周期、提高了开发效率。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是:出现了大量高可靠、低功耗的嵌入式CPU(如Power PC等),各种简单的嵌入式操作系统开始出现并得到迅速发展。此时的嵌入式操作系统虽然还比较简单,但已经初步具有了一定的兼容性和扩展性,内核精巧且效率高,主要用来控制系统负载以及监控应用程序的运行。 实时操作系统阶段 20世纪90年代,在分布控制、柔性制造、数字化通信和信息家电等巨大需求的牵引下,嵌入式系统进一步飞速发展,而面向实时信号处理算法的DSP产品则向着高速度、高精度、低功耗的方向发展。随着硬件实时性要求的提高,嵌入式系统的软件规模也不断扩大,逐渐形成了实时多任务操作系统(RTOS),并开始成为嵌入式系统的主流。 这一阶段嵌入式系统的主要特点是:操作系统的实时性得到了很大改善,已经能够运行在各种不同类型的微处理器上,具有高度的模块化和扩展性。此时的嵌入式操作系统已经具备了文件和目录管理、设备管理、多任务、网络、图形用户界面(GUI)等功能,并提供了大量的应用程序接口(API),从而使得应用软件的开发变得更加简单。 面向Internet阶段 21世纪无疑将是一个网络的时代,将嵌入式系统应用到各种网络环境中去的呼声自然也越来越高。目前大多数嵌入式系统还孤立于Internet之外,随着Internet的进一步发展,以及Internet技术与信息家电、工业控制技术等的结合日益紧密,嵌入式设备与Internet的结合才是嵌入式技术的真正未来。 信息时代和数字时代的到来,为嵌入式系统的发展带来了巨大的机遇,同时也对嵌入式系统厂商提出了新的挑战。目前,嵌入式技术与Internet技术的结合正在推动着嵌入式技术的飞速发展,嵌入式系统的研究和应用产生了如下新的显着变化: 新的微处理器层出不穷,嵌入式操作系统自身结构的设计更加便于移植,能够在短时间内支持更多的微处理器。 嵌入式系统的开发成了一项系统工程,开发厂商不仅要提供嵌入式软硬件系统本身,同时还要提供强大的硬件开发工具和软件支持包。 通用计算机上使用的新技术、新观念开始逐步移植到嵌入式系统中,如嵌入式数据库、移动代理、实时CORBA等,嵌入式软件平台得到进一步完善。 各类嵌入式Linux操作系统迅速发展,由于具有源代码开放、系统内核小、执行效率高、网络结构完整等特点,很适合信息家电等嵌入式系统的需要,目前已经形成了能与Windows CE、Palm OS等嵌入式操作系统进行有力竞争的局面。 网络化、信息化的要求随着Internet技术的成熟和带宽的提高而日益突出,以往功能单一的设备如电话、手机、冰箱、微波炉等功能不再单一,结构变得更加复杂,网络互联成为必然趋势。 精简系统内核,优化关键算法,降低功耗和软硬件成本。 提供更加友好的多媒体人机交互界面。 1.2 体系结构 根据国际电气和电子工程师协会(IEEE)的定义,嵌入式系统是"控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置"(devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。一般而言,整个嵌入式系统的体系结构可以分成四个部分:嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件,如图1所示。 图1 嵌入式系统的组成 嵌入式处理器 嵌入式系统的核心是各种类型的嵌入式处理器,嵌入式处理器与通用处理器最大的不同点在于,嵌入式CPU大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中,它将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。 嵌入式处理器的体系结构经历了从CISC(复杂指令集)至RISC(精简指令集)和Compact RISC的转变,位数则由4位、8位、16位、32位逐步发展到64位。目前常用的嵌入式处理器可分为低端的嵌入式微控制器(Micro Controller Unit,MCU)、中高端的嵌入式微处理器(Embedded Micro Processor Unit,EMPU)、用于计算机通信领域的嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor,EDSP)和高度集成的嵌入式片上系统(System On Chip,SOC)。 目前几乎每个半导体制造商都生产嵌入式处理器,并且越来越多的公司开始拥有自主的处理器设计部门,据不完全统计,全世界嵌入式处理器已经超过1000多种,流行的体系结构有30多个系列,其中以ARM、PowerPC、MC 68000、MIPS等使用得最为广泛。 嵌入式外围设备 在嵌入系统硬件系统中,除了中心控制部件(MCU、DSP、EMPU、SOC)以外,用于完成存储、通信、调试、显示等辅助功能的其他部件,事实上都可以算作嵌入式外围设备。目前常用的嵌入式外围设备按功能可以分为存储设备、通信设备和显示设备三类。 存储设备主要用于各类数据的存储,常用的有静态易失型存储器(RAM、SRAM)、动态存储器(DRAM)和非易失型存储器(ROM、EPROM、EEPROM、FLASH)三种,其中FLASH凭借其可擦写次数多、存储速度快、存储容量大、价格便宜等优点,在嵌入式领域内得到了广泛应用。 目前存在的绝大多数通信设备都可以直接在嵌入式系统中应用,包括RS-232接口(串行通信接口)、SPI(串行外围设备接口)、IrDA(红外线接口)、I2C(现场总线)、USB(通用串行总线接口)、Ethernet(以太网接口)等。 由于嵌入式应用场合的特殊性,通常使用的是阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)和触摸板(Touch Panel)等外围显示设备。 嵌入式操作系统 为了使嵌入式系统的开发更加方便和快捷,需要有专门负责管理存储器分配、中断处理、任务调度等功能的软件模块,这就是嵌入式操作系统。嵌入式操作系统是用来支持嵌入式应用的系统软件,是嵌入式系统极为重要的组成部分,通常包括与硬件相关的底层驱动程序、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形用户界面(GUI)等。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点,如能够有效管理复杂的系统资源,能够对硬件进行抽象,能够提供库函数、驱动程序、开发工具集等。但与通用操作系统相比较,嵌入式操作系统在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应用专用性等方面,具有更加鲜明的特点。 嵌入式操作系统根据应用场合可以分为两大类:一类是面向消费电子产品的非实时系统,这类设备包括个人数字助理(PDA)、移动电话、机顶盒(STB)等;另一类则是面向控制、通信、医疗等领域的实时操作系统,如WindRiver公司的VxWorks、QNX系统软件公司的QNX等。实时系统(Real Time System)是一种能够在指定或者确定时间内完成系统功能,并且对外部和内部事件在同步或者异步时间内能做出及时响应的系统。在实时系统中,操作的正确性不仅依赖于逻辑设计的正确程度,而且与这些操作进行的时间有关,也就是说,实时系统对逻辑和时序的要求非常严格,如果逻辑和时序控制出现偏差将会产生严重后果。 实时系统主要通过三个性能指标来衡量系统的实时性,即响应时间(Response Time)、生存时间(Survival Time)和吞吐量(Throughput): 响应时间 是实时系统从识别出一个外部事件到做出响应的时间; 生存时间 是数据的有效等待时间,数据只有在这段时间内才是有效的; 吞吐量 是在给定的时间内系统能够处理的事件总数,吞吐量通常比平均响应时间的倒数要小一点。 实时系统根据响应时间可以分为弱实时系统、一般实时系统和强实时系统三种。弱实时系统在设计时的宗旨是使各个任务运行得越快越好,但没有严格限定某一任务必须在多长时间内完成,弱实时系统更多关注的是程序运行结果的正确与否,以及系统安全性能等其他方面,对任务执行时间的要求相对来讲较为宽松,一般响应时间可以是数十秒或者更长。一般实时系统是弱实时系统和强实时系统的一种折衷,它的响应时间可以在秒的数量级上,广泛应用于消费电子设备中。强实时系统则要求各个任务不仅要保证执行过程和结果的正确性,同时还要保证在限定的时间内完成任务,响应时间通常要求在毫秒甚至微秒的数量级上,这对涉及到医疗、安全、军事的软硬件系统来说是至关重要的。 时限(deadline)是实时系统中的一个重要概念,指的是对任务截止时间的要求,根据时限对系统性能的影响程度,实时系统又可以分为软实时系统(soft real-time-system)和硬实时系统(hard real-time-system)。软实时指的是虽然对系统响应时间有所限定,但如果系统响应时间不能满足要求,并不会导致系统产生致命的错误或者崩溃;硬实时则指的是对系统响应时间有严格的限定,如果系统响应时间不能满足要求,就会引起系统产生致命的错误或者崩溃。如果一个任务在时限到达之时尚未完成,对软实时系统来说还是可以容忍的,最多只会降低系统性能,但对硬实时系统来说则是无法接受的,因为这样带来的后果根本无法预测,甚至可能是灾难性的。在目前实际运用的实时系统中,通常允许软硬两种实时性同时存在,其中一些事件没有时限要求,另外一些事件的时限要求是软实时的,而对系统产生关键影响的那些事件的时限要求则是硬实时的。 嵌入式应用软件 嵌入式应用软件是针对特定应用领域,基于某一固定的硬件平台,用来达到用户预期目标的计算机软件,由于用户任务可能有时间和精度上的要求,因此有些嵌入式应用软件需要特定嵌入式操作系统的支持。嵌入式应用软件和普通应用软件有一定的区别,它不仅要求其准确性、安全性和稳定性等方面能够满足实际应用的需要,而且还要尽可能地进行优化,以减少对系统资源的消耗,降低硬件成本。 1.3 关键问题 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及电子技术与特定行业的具体应用相结合的产物,因此必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统,嵌入式系统的开发充满了竞争、机遇与创新,需要解决好如下一些关键问题: 内核精巧 嵌入式系统的应用领域一般都是小型电子装置,系统资源相对有限,因此对内核的要求相当高,较之传统的操作系统来讲要小得多,例如ENEA公司推出的OSE分布式嵌入式系统,整个内核只有5KB。 面向应用 嵌入式系统通常是面向用户、面向产品、面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU大多工作在为特定用户群定制的环境中,具有低耗、体积小、集成度高等特点,在进行软硬件设计时必须突出效率、去除冗余,针对用户的具体需求对系统进行合理的配置,方能达到理想的性能。 系统精简 嵌入式系统中的系统软件和应用软件通常没有明显的区别,不要求其功能及实现上过于复杂,这样一方面有利于控制系统成本,另一方面也有利于保证系统安全。 性能优化 嵌入式系统通常都要求有一定的实时性保障,为了提高执行速度和系统性能,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储芯片或者处理器的内部存储器件当中,而不是存贮在磁盘等外部载体中。由于嵌入式系统的运算速度和存储容量存在一定程度上的限制,而且大部分系统都必须有较高的实时性保证,因此对软件质量(特别是可靠性方面)有着较高的要求。 专业开发 嵌入式系统本身并不具备自主开发能力,用户不能直接在其上进行二次开发。当系统完成之后,用户如果需要修改其中某个程序的功能,必须借助一套完整的开发工具和环境。嵌入式系统中专用的开发工具和环境通常是基于通用计算机上的软硬件设备,以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。 回页首 二、嵌入式Linux Linux从1991年问世到现在,短短的十几年时间已经发展成为功能强大、设计完善的操作系统之一,不仅可以与各种传统的商业操作系统分庭抗争,在新兴的嵌入式操作系统领域内也获得了飞速发展。嵌入式Linux(Embedded Linux)是指对标准Linux经过小型化裁剪处理之后,能够固化在容量只有几K或者几M字节的存储器芯片或者单片机中,适合于特定嵌入式应用场合的专用Linux操作系统。 2.1 优势 嵌入式Linux的开发和研究是操作系统领域中的一个热点,目前已经开发成功的嵌入式系统中,大约有一半使用的是Linux。Linux之所以能在嵌入式系统市场上取得如此辉煌的成果,与其自身的优良特性是分不开的。 广泛的硬件支持 Linux能够支持x86、ARM、MIPS、ALPHA、PowerPC等多种体系结构,目前已经成功移植到数十种硬件平台,几乎能够运行在所有流行的CPU上。Linux有着异常丰富的驱动程序资源,支持各种主流硬件设备和最新硬件技术,甚至可以在没有存储管理单元(MMU)的处理器上运行,这些都进一步促进了Linux在嵌入式系统中的应用。 内核高效稳定 Linux内核的高效和稳定已经在各个领域内得到了大量事实的验证,Linux的内核设计非常精巧,分成进程调度、内存管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口五大部分,其独特的模块机制可以根据用户的需要,实时地将某些模块插入到内核或从内核中移走。这些特性使得Linux系统内核可以裁剪得非常小巧,很适合于嵌入式系统的需要。 开放源码,软件丰富 Linux是开放源代码的自由操作系统,它为用户提供了最大限度的自由度,由于嵌入式系统千差万别,往往需要针对具体的应用进行修改和优化,因而获得源代码就变得至关重要了。Linux的软件资源十分丰富,每一种通用程序在Linux上几乎都可以找到,并且数量还在不断增加。在Linux上开发嵌入式应用软件一般不用从头做起,而是可以选择一个类似的自由软件做为原型,在其上进行二次开发。 优秀的开发工具 开发嵌入式系统的关键是需要有一套完善的开发和调试工具。传统的嵌入式开发调试工具是在线仿真器(In-Circuit Emulator,ICE),它通过取代目标板的微处理器,给目标程序提供一个完整的仿真环境,从而使开发者能够非常清楚地了解到程序在目标板上的工作状态,便于监视和调试程序。在线仿真器的价格非常昂贵,而且只适合做非常底层的调试,如果使用的是嵌入式Linux,一旦软硬件能够支持正常的串口功能时,即使不用在线仿真器也可以很好地进行开发和调试工作,从而节省了一笔不小的开发费用。嵌入式Linux为开发者提供了一套完整的工具链(Tool Chain),它利用GNU的gcc做编译器,用gdb、kgdb、xgdb做调试工具,能够很方便地实现从操作系统到应用软件各个级别的调试。 完善的网络通信和文件管理机制 Linux至诞生之日起就与Internet密不可分,支持所有标准的Internet网络协议,并且很容易移植到嵌入式系统当中。此外,Linux还支持ext2、fat16、fat32、romfs等文件系统,这些都为开发嵌入式系统应用打下了很好的基础。 2.2 挑战 目前,嵌入式Linux系统的研发热潮正在蓬勃兴起,并且占据了很大的市场份额,除了一些传统的Linux公司(如RedHat、MontaVista等)正在从事嵌入式Linux的开发和应用之外,IBM、Intel、Motorola等着名企业也开始进行嵌入式Linux的研究。虽然前景一片灿烂,但就目前而言,嵌入式Linux的研究成果与市场的真正要求仍有一段差距,要开发出真正成熟的嵌入式Linux系统,还需要从以下几个方面做出努力。 提高系统实时性 Linux虽然已经被成功地应用到了PDA、移动电话、车载电视、机顶盒、网络微波炉等各种嵌入式设备上,但在医疗、航空、交通、工业控制等对实时性要求非常严格的场合中还无法直接应用,原因在于现有的Linux是一个通用的操作系统,虽然它也采用了许多技术来加快系统的运行和响应速度,并且符合POSIX 1003.1b标准,但从本质上来说并不是一个嵌入式实时操作系统。Linux的内核调度策略基本上是沿用UNIX系统的,将它直接应用于嵌入式实时环境会有许多缺陷,如在运行内核线程时中断被关闭,分时调度策略存在时间上的不确定性,以及缺乏高精度的计时器等等。正因如此,利用Linux作为底层操作系统,在其上进行实时化改造,从而构建出一个具有实时处理能力的嵌入式系统,是现在日益流行的解决方案。 改善内核结构 Linux内核采用的是整体式结构(Monolithic),整个内核是一个单独的、非常大的程序,这样虽然能够使系统的各个部分直接沟通,有效地缩短任务之间的切换时间,提高系统响应速度,但与嵌入式系统存储容量小、资源有限的特点不相符合。嵌入式系统经常采用的是另一种称为微内核(Microkernel)的体系结构,即内核本身只提供一些最基本的操作系统功能,如任务调度、内存管理、中断处理等,而类似于文件系统和网络协议等附加功能则运行在用户空间中,并且可以根据实际需要进行取舍。Microkernel的执行效率虽然比不上Monolithic,但却大大减小了内核的体积,便于维护和移植,更能满足嵌入式系统的要求。可以考虑将Linux内核部分改造成Microkernel,使Linux在具有很高性能的同时,又能满足嵌入式系统体积小的要求。 完善集成开发平台 引入嵌入式Linux系统集成开发平台,是嵌入式Linux进一步发展和应用的内在要求。传统上的嵌入式系统都是面向具体应用场合的,软件和硬件之间必须紧密配合,但随着嵌入式系统规模的不断扩大和应用领域的不断扩展,嵌入式操作系统的出现就成了一种必然,因为只有这样才能促成嵌入式系统朝层次化和模块化的方向发展。很显然,嵌入式集成开发平台也是符合上述发展趋势的,一个优秀的嵌入式集成开发环境能够提供比较完备的仿真功能,可以实现嵌入式应用软件和嵌入式硬件的同步开发,从而摆脱了"嵌入式应用软件的开发依赖于嵌入式硬件的开发,并且以嵌入式硬件的开发为前提"的不利局面。一个完整的嵌入式集成开发平台通常包括编译器、连接器、调试器、跟踪器、优化器和集成用户界面,目前Linux在基于图形界面的特定系统定制平台的研究上,与Windows CE等商业嵌入式操作系统相比还有很大差距,整体集成开发环境有待提高和完善。 回页首 三、关键技术 嵌入式系统是一种根据特定用途所专门开发的系统,它只完成预期要完成的功能,因此其开发过程和开发环境同传统的软件开发相比有着显着的不同。 3.1 开发流程 在嵌入式系统的应用开发中,整个系统的开发过程如图2所示: 图2 嵌入式系统的开发流程 嵌入式系统发展到今天,对应于各种微处理器的硬件平台一般都是通用的、固定的、成熟的,这就大大减少了由硬件系统引入错误的机会。此外,由于嵌入式操作系统屏蔽了底层硬件的复杂性,使得开发者通过操作系统提供的API函数就可以完成大部分工作,因此大大简化了开发过程,提高了系统的稳定性。嵌入式系统的开发者现在已经从反复进行硬件平台设计的过程中解脱出来,从而可以将主要精力放在满足特定的需求上。 嵌入式系统通常是一个资源受限的系统,因此直接在嵌入式系统的硬件平台上编写软件比较困难,有时候甚至是不可能的。目前一般采用的解决办法是首先在通用计算机上编写程序,然后通过交叉编译生成目标平台上可以运行的二进制代码格式,最后再下载到目标平台上的特定位置上运行。 需要交叉开发环境(Cross Development Environment)的支持是嵌入式应用软件开发时的一个显着特点,交叉开发环境是指编译、链接和调试嵌入式应用软件的环境,它与运行嵌入式应用软件的环境有所不同,通常采用宿主机/目标机模式,如图3所示。 图3 交叉开发环境 宿主机(Host)是一台通用计算机(如PC机或者工作站),它通过串口或者以太网接口与目标机通信。宿主机的软硬件资源比较丰富,不但包括功能强大的操作系统(如Windows和Linux),而且还有各种各样优秀的开发工具(如WindRiver的Tornado、Microsoft的Embedded Visual C++等),能够大大提高嵌入式应用软件的开发速度和效率。 目标机(Target)一般在嵌入式应用软件开发期间使用,用来区别与嵌入式系统通信的宿主机,它可以是嵌入式应用软件的实际运行环境,也可以是能够替代实际运行环境的仿真系统,但软硬件资源通常都比较有限。嵌入式系统的交叉开发环境一般包括交叉编译器、交叉调试器和系统仿真器,其中交叉编译器用于在宿主机上生成能在目标机上运行的代码,而交叉调试器和系统仿真器则用于在宿主机与目标机间完成嵌入式软件的调试。在采用宿主机/目标机模式开发嵌入式应用软件时,首先利用宿主机上丰富的资源和良好的开发环境开发和仿真调试目标机上的软件,然后通过串口或者以网络将交叉编译生成的目标代码传输并装载到目标机上,并在监控程序或者操作系统的支持下利用交叉调试器进行分析和调试,最后目标机在特定环境下脱离宿主机单独运行。 建立交叉开发环境是进行嵌入式软件开发的第一步,目前常用的交叉开发环境主要有开放和商业两种类型。开放的交叉开发环境的典型代表是GNU工具链、目前已经能够支持x86、ARM、MIPS、PowerPC等多种处理器。商业的交叉开发环境则主要有Metrowerks CodeWarrior、ARM Software Development Toolkit、SDS Cross compiler、WindRiver Tornado、Microsoft Embedded Visual C++等。 3.2 交叉编译和链接 在完成嵌入式软件的编码之后,需要进行编译和链接以生成可执行代码,由于开发过程大多是在使用Intel公司x86系列CPU的通用计算机上进行的,而目标环境的处理器芯片却大多为ARM、MIPS、PowerPC、DragonBall等系列的微处理器,这就要求在建立好的交叉开发环境中进行交叉编译和链接。 交叉编译器和交叉链接器是能够在宿主机上运行,并且能够生成在目标机上直接运行的二进制代码的编译器和链接器。例如在基于ARM体系结构的gcc交叉开发环境中,arm-linux-gcc是交叉编译器,arm-linux-ld是交叉链接器。通常情况下,并不是每一种体系结构的嵌入式微处理器都只对应于一种交叉编译器和交叉链接器,比如对于M68K体系结构的gcc交叉开发环境而言,就对应于多种不同的编译器和链接器。如果使用的是COFF格式的可执行文件,那么在编译Linux内核时需要使用m68k-coff-gcc和m68k-coff-ld,而在编译应用程序时则需要使用m68k-coff-pic-gcc和m68k-coff-pic-ld。 嵌入式系统在链接过程中通常都要求使用较小的函数库,以便最后产生的可执行代码能够尽可能地小,因此实际运用时一般使用经过特殊处理的函数库。对于嵌入式Linux系统来讲,功能越来越强、体积越来越大的C语言函数库glibc和数学函数库libm已经很难满足实际的需要,因此需要采用它们的精化版本uClibc、uClibm和newlib等。 目前嵌入式的集成开发环境都支持交叉编译和交叉链接,如WindRiver Tornado和GNU工具链等,编写好的嵌入式软件经过交叉编译和交叉链接后通常会生成两种类型的可执行文件:用于调试的可执行文件和用于固化的可执行文件。 3.3 交叉调试 嵌入式软件经过编译和链接后即进入调试阶段,调试是软件开发过程中必不可少的一个环节,嵌入式软件开发过程中的交叉调 ~
㈢ 嵌入式 是做什么的
嵌入式是用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置。嵌入式是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。
嵌入式是才发展起来的一项IT开发技术。嵌入式开发在FPGAARMDSPMCU等各个方面都有了细分专业团队进行外协设计。提供从原型样机、顶层软件架构到源码的所有设计。
通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。
可在从事嵌入式系统开发的计算机与电子技术、IT 、通信、军工、工业控制、汽车电子、大型设备智能故障诊断、电子设备等领域进行产品的开发、生产、测试、维护、销售、技术支持、技术咨询等工作。
具体就业岗位包括:嵌入式软件开发工程师、基于ARM系统的研发岗位、Linux系统应用软件开发岗位、Linux下C/C++软件工程师、嵌入式Linux系统研发工程师。
(3)嵌入式网络是什么扩展阅读:
嵌入式在各个领域的开发运用:
1、手机领域
以手机为代表的移动设备可谓是近年来发展最为迅猛的嵌入式行业。甚至针对于手机软件开发,还曾经衍生出“泛嵌入式开发”这样的新词汇。
2、汽车电子领域
电子导航系统在汽车电子中占据的比重比较大,目前导航系统在国外已经有了广泛的应用。汽车电子领域的另外一个发展趋势是与汽车本身机械结合,从而可以实现故障诊断定位等功能。
3、电子产品
消费类电子产品主要包括便携音频视频播放器、数码相机、掌上游戏机等。目前,消费类电子产品已形成一定的规模,并且已经相对成熟。对于消费类电子产品,真正体现嵌入式特点的是在系统设计上经常要考虑性价比的折衷,如何设计出让消费者觉得划算的产品是比较重要的。
4、军工航天
在这个领域里面,无论是硬件还是操作系统、编译器,通常并不是市场上可以见到的通用设备,它们大多数都是专用的。许多最先进的技术最前沿的成果,往往都会用在这个领域。
㈣ 什么是嵌入式物联网能否举例说明
物联网就是在互联网的基础上,实现物物相连,我是物联网专业的,嵌入式的涉及可以说很普遍。
怎么说呢,嵌入式系统也是以计算机为基础的,除了单片机(嵌入式微控制器),还有嵌入式数字信号处理器,嵌入式微处理器等等。
嵌入式处理器相对传统计算机,体积小,结构简单,成本低。它可以嵌入到工业控制单元、机器人、智能仪器仪
表、汽车电子系统、武器系统、家用电器、办公自动化设备、金融电子系统、玩具、个人信息终端及通讯产品中。也算是物联网的领域范畴了。
㈤ 嵌入式internet的几种接入方式比较
首先介绍嵌入式Internet技术的发展和广阔的应用前景以及嵌入式Internet技术的基本概念和原理,然后重点阐述了嵌入式系统接入Internet的几种方式,包括各种接入方式的工作原理,对TCP/IP的处理方法及所需的其他协议、软硬件等,并对它们各自的优缺点进行了比较,指出了新的发展方向。
关键词:嵌入式系统;嵌入式Internet;TCP/IP协议
0引言
嵌入式Internet技术是一种将嵌入式设备接入Internet的技术,利用该技术可将Internet从PC机延伸到8位、16位、32位单片机,并实现基于Inter-net的远程数据采集、远程控制、自动报警、上传/下载数据文件、自动发送E-mail等功能,大大扩展In-ternet的应用范围。
嵌入式Internet技术的出现时间并不很长,但是发展速度却非常之快,新思想不断涌现,新概念连续推出,新技术层出不穷,新产品不断产生,从底层硬件技术所提供的解决方案到顶层软件所开拓的想象空间,都在不断地推陈出新。随着PC机时代的到来,21世纪将是嵌入式Internet的时代。美国贝尔实验室总裁Arun Netravali的一批科学家对此做出了预测:嵌入式Internet“将会产生比PC机时代多成百上千倍的瘦服务器和超级嵌入式瘦服务器。这些瘦服务器将与我们所能想到的各种物理信息、生物信息相联接,通过Internet网自动地、实时地、方便地、简单地提供给需要这些信息的对象”更多内容可以在闯客技术论坛查看。
网络专家预测,将来在Internet上传输的信息中,将有70%的信息来自小型嵌入式系统[2]。嵌入式Internet将有很好的发展前景和广阔的市场,未来的Internet技术将是嵌入式Internet占主导地位,因此嵌入式系统与Internet的接入方式已成为人们研究的热点。
1嵌入式Internet的基础
嵌入式Internet是嵌入式系统与Internet的结合。嵌入式系统中包含嵌入式处理机、嵌入式操作系统和应用电路部分,与Internet的接入则必须有对应的接入协议,如通用的TCP/IP协议。因此,实现嵌入式Internet的基础是嵌入式处理机、嵌入式操作系统和接入Internet的通信协议。
(1)嵌入式处理机
单片机就是典型的嵌入式处理机,如常见的In-tel的8051系列、Atmel的AVR、MicroChip的PIC、Motorola的Dragonball、Cygnal的C8051F等,以及一些高端的单片机如ARM、SH3、MIPS等,嵌入式处理机的种类有几百种。处理机是嵌入式系统的核心,其性能直接影响整个系统的性能高低,影响接入Internet的方式和成本。
(2)嵌入式操作系统
嵌入式系统要完成复杂的功能,已经不可能像普通单片机一样,直接从底层开始编写所有程序,必须采用底层的操作系统,在此基础上来完成复杂的应用软件设计。但由于嵌入式系统自身资源的限制,嵌入式操作不可能像PC机的操作系统一样庞大,Windows98/2000有几百兆字节,而嵌入操作系统一般只有100-200半字节。同时嵌入操作系统还必须是实时多任务操作系统,而Windows98/2000不是实时操作系统。另一方面,嵌入式处理机的种类繁多,嵌入操作系统还必须支持多种不同处理器体系结构的众多处理机。
目前国际上嵌入式系统的主流是实时多任务操作系统(RTOS:Real-Time Operating System)。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台,是一段嵌入在目标代码中的软件,用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如此,RTOS还是一个标准的内核,将CPU时间、中断、I/O、定时器等资源都包装起来,留给用户一个标准的API,并根据各个任务的优先级,合理地在不同任务之间分配CPU时开发基础。这样一来,基于RTOS上的C语言程序具有极大的可移植性。同时,在RTOS基础上可以编写出各种硬件驱动程序、专家库函数、行业库函数、产品库函数和通用性的应用程序一起,可以作为产品销售,促进行业内的知识产权交流。
虽然商品化的嵌入式操作系统在20世纪70年代后期才出现,但到20世纪末,成熟的商品化操作系统已经十分丰富了,如Palm OS,VxWorks,pSOS,Nuclear,VelOSity,QNX,VRTX,WindowsCE(现改名为Windows Powered)以及目前炒得很热的嵌入式Linux等。
(3)接入Internet的通信协议
嵌入式系统接入Internet同PC机接入Internet一样,必须通过相应的通信协议。目前的Internet采用TCP/IP协议,因此嵌入式系统接入Internet最终必须通过TCP/IP接入,嵌入式系统对信息进行TCP/IP协议处理,使其变成可以在Internet上传输的IP数据包。若采用网关方式,在网关前端可以采用适合嵌入处理机和起控制作用的新协议,通过网关转换后变成标准IP包接入Internet。
由于嵌入式系统自身资源的限制,处理能力不如台式机强,以及从PC机上来的TCP/IP的复杂性,使得处理通信协议成为嵌入式系统接入Internet的关键,也是嵌入式系统接入Internet的难点之一。因此下面着重分析当前的几种接入方式以及对协议的不同处理方法。
2嵌入Internet的几种接入方式
2.1处理机加TCP/IP协议方式
采用处理机加TCP/IP协议方式,MCU处理机像PC机一样直接处理TCP/IP协议,一般需要高档的处理机,如32位的ARM,SH3,MIPS等MCU和一些单周期指令速度较高的8位MCU,如AVR、SX等,其结构见图1。
对TCP/IP协议的具体处理又有2种方法。一种方法是采用实时操作系统RTOS,用软件方式直接处理TCP/IP协议。实时操作系统的功能越来越强大,许多都具有对图像界面和TCP/IP的支持能力。采用这种方式最灵活,能按用户需求实现很多复杂的功能,当然灵活的同时带来的是开发复杂度的增加,对开发人员的要求高,对操作系统和TCP/IP协议都要有一定的熟悉程度,因此开发周期也较长,高档MCU和RTOS的价格也很高。
另一种是采用固化了TCP/IP协议的硬件芯片,如Seiko Instruments公司的S7600A等,它支持HTTP、SMTP、POP3、MIME等多种协议,通过外部硬件电路处理TCP/IP协议。也可用UBICOM公司(原Scenix公司)的SX单片机加虚拟外设的方式。SX单片机采用CPU并行流水线和单时钟周期指令,其极限运行速度系数等于1,达到最大值,支持的晶振最大到100 MHz,因此执行速度可达100MIPS。SX单片机的最大特点是支持虚拟外设,将许多功能模块(如DTMF接收与发送、TCP/IP协议等)设计成软件功能模块,需要使用某功能时直接调用相应模块,其效果等同于安装对应硬件外设电路,但虚拟外设方式更灵活更方便,且硬件电路简单。该方式与前一种相比更方便,开发难度有所降低,但还是需要熟悉TCP/IP协议和相关接口。
这两种方式类似于在MCU上实现PC机加网卡的功能,MCU直接处理TCP/IP协议,复杂度较高,且每个MCU也需要一个IP地址,而IP地址需要付费使用。它需要高档的MCU处理机和较高的开发成本,因此一般只会在一些高档产品(如汽车)中使用。它有一个好处是不需要PC机做网关。
2.2Webit方式
Webit是沈阳东大新业信息技术股份有限公司研制开发的嵌入式系统接入Internet的一个实用产品,它将MCU和以太网控制器集成到一块小板卡上,将它装入到嵌入系统中就可以完成嵌入系统与Internet网的联接。Webit有自己的IP地址,与前面提到的第一种方式相似,但它有更高的集成度,将协议处理部分独立出来,开发人员省去了网络部分的设计,可将主要精力放在应用系统本身。
Webit总体上是一个基于AVR单片机的系统,在单片机内有用来存储系统服务程序的8千字节的FLASH空间、512字节的RAM空间以及用来存放
系统参数(IP地址、MAC地址、串口波特率等)的EEPROM。在单片机的外围,有用来存放Web页面的EEPROM。系统中包含一个10 M以太网控制器,用来提供网络的联接。系统提供的应用系统接口为TTL电平的UART口及14位I/O口,通过它与应用系统相连,其应用方式见图2。
Webit方式实际上与第一种方式类似,只是将协议处理部分分离出来由Webit单独完成,开发人员可以不必考虑网络协议和相关接口,但也需要独立的IP地址。该方式也不需要网关,无需PC机,软、硬件结构可以独立设计,其开发成本相对较低。
2.3采用专用嵌入式网络协议
利用emWare公司开发的嵌入式微Internet网络技术(EMIT:Embedded Micro InternetworkingTechnology)。EMIT由emNet和emGateway两部分组成,emNet协议运行在MCU内部,是为嵌入式系统和其他网络(如RS485、IR、RF和电力线等)进行联接的网络协议。同时,emNet使得集成emMicro的嵌入式系统能够和嵌入式微控制器网关emGate-way进行有效的通信。嵌入式微控制器网关(即em-Gateway)运行在计算机、TV机顶盒或专用的家用电器服务器中,它是设备网络和Internet之间联接的桥梁。应用系统运行MCU内的emNet,通过em-Gateway与Internet联接,见图3。
具体来讲,EMIT采用桌面计算机或高性能嵌入式处理器作为网关emGateway,支持TCP/IP协议并运行Internet服务程序,形成一个用户可通过网络浏览器进行远程访问的服务器,emGateway通过RS232、RS485、CAN、红外、射频等总线将多个嵌入式设备联系起来,每个嵌入式设备的应用程序中包含一个独立的通信任务,称为emMicro,监测嵌入式设备中预先定义的各个变量,并将结果反馈到emGateway中;同时emMicro还可以解释emGate-way的命令,修改设备中的变量,或进行某种控制。
这种方式要求设计工程师必须熟悉emNet协议和相关的接口,并且软硬件设计的工作量仍然较大。应用系统的MCU处理emNet协议要占用一定的系统资源,对MCU的要求也较高,同时需要微机做网关。优点是网关中的一个IP地址可以联接多个嵌入式应用系统。
2.4使用专用芯片Webchip
Webchip是武汉力源公司于2000年4月开发出使嵌入式电子设备和家用电器与网络方便联接的实用解决方案。Webchip是独立于各种微控制器的专用网络接口芯片,它通过标准的输入、输出口与各种MCU相连。MCU通过Webchip与网关联接即可接收并执行经由Internet远程传来的命令或将数据交给Webchip发送出去。MCU应用系统通过Webchip网络芯片与Gateway联接,再进入Internet网,如图4所示。
Webchip内部固化了MCUNet协议,它与em-Gateway和OSGi协议兼容,是MCU电子设备与计算机平台上的Gateway建立联系的一种软件协议,可以处理MCU与Gateway之间的通信。MCUNet协议结构简单,但功能很强。Webchip作用就是解释通信协议,控制数据传输,使MCU应用系统不用去管理协议的具体内容,只需要解释和执行Webchip送来的命令(Webchip与MCU之间共有17条命令)。Webchip将来自MCU的数据编译成符合协议规定的格式,然后传给Gateway,而由Gateway下传的命令和数据由Webchip负责解释,然后通过命令方式送给MCU。图4中的网关服务器用于协议的解释、转换、执行等,通常由一台普通PC机来实现。
Webchip的简要工作过程是:Webchip通过SPI三线串行接口与MCU应用系统联接。它与MCU应用系统交换信息是由17条简单的指令进行控制。Webchip的另一端以RS-232、RS-485或Modem等接口电路与基于PC机平台的网关接口。Webchip在MCU应用系统接入Internet的过程中实际上是起
了底层协议的编译、解释和转换作用,将MCU应用系统与网关再与Internet联接起来。这是由于PC机网关能提供HTTP服务,又可与网络浏览器接口。
这种方案相对更简单,对MCU要求较低,无论是运行速度、硬件配置和存储器容量等方面均无特殊要求;软件设计也只需在原应用系统的基础上增加一小段接口程序,其它无需作大的改动。对设计工程师,不需要熟悉复杂的网络协议和相关接口,完全不必考虑任何网络协议,只需要解释并执行We-bchip传送过来的指令和数据就可以实现与Internet网络联接。其开发周期更短,也较灵活。同采用专用嵌入式网络协议方案一样,需要微机做网关,网关中的一个IP地址可以联接多个嵌入式应用系统。
目前还买不到PS2000的芯片,只是最近在力源网站上有了PS2000的详细芯片资料。其开发套件也较便宜,包含带有通信接口的PSM2000模块板和PSE2000 EVKIT演示套件等。
3结束语
随着芯片技术的发展,嵌入Internet还会有更多更新的接入方式出现。针对目前的情况,最主要的问题是需要解决成本问题,以上几种接入方式虽然有成本较低的方案,但与众多嵌入系统中便宜的MCU系统相比,其接入成本在整个系统中还是占有相当大的比重。只有接入成本进一步降低才能使嵌入式Internet真正进入寻常百姓家庭,真正在嵌入系统和智能家庭的大市场中发挥重要作用,因此还需要进一步开发单芯片的最低成本的解决方案,以适应市场的需要。
㈥ 嵌入式是什么意思呢
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
㈦ 什么是嵌入式物联网
物联网与嵌入式是密不可分的,虽然物联网拥有传感器、无线网络、射频识别,但物联网系统的控制操作、数据处理操作,都是通过嵌入式的技术去实现的,物联网就是嵌入式产品的网络化。
物联网与嵌入式之间的关系
1、物联网是新一代信息技术的重要组成部分,是互联网与嵌入式系统发展到高级阶段的融合。
2、作为物联网重要技术组成的嵌入式系统,嵌入式系统视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。
3、无论是通用计算机还是嵌入式系统,都可以溯源到半导体集成电路。微处理器的诞生,为人类工具提供了一个归一化的智力内核。
4、在微处理器基础上的通用微处理器与嵌入式处理器,形成了现代计算机知识革命的两大分支,即通用计算机与嵌入式系统的独立发展时代。
5、通用计算机经历了从智慧平台到互联网的独立发展道路;嵌入式系统则经历了智慧物联到局域智慧物联的独立发展道路。
6、物联网是通用计算机的互联网与嵌入式系统单机或局域物联在高级阶段融合后的产物。
7、物联网中,微处理器的无限弥散,以“智慧细胞”形式,赋予物联网“智慧地球”的智力特征。
嵌入式简介
嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。
从应用对象上加以定义,嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
嵌入式的特点
1、专用软硬件可裁剪可配置(嵌入式系统是面向应用的,和通用系统的区别在于系统功能专一)
2、低功耗高可靠性高稳定性
3、软件代码短小和PC资源相比资源(硬件资源内存等)比较少
4、代码可固化在存储器芯片或单片机中而不是存在磁盘中
5、实时性
6、交互性(一般不需要键盘鼠标人机交互以简单为主)
7、它是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
深圳市天工测控技术有限公司(Skylab M&C Technology Co.,Ltd),专业从事GNSS、WiFi、蓝牙等无线产品的研究,提供并基于模块内核进行二次开发应用,给客户提供低成本的无线产品解决方案。生产执行ISO-9001质量管理体系和IATF-16949汽车行业质量标准体系,旨在向国内外客户提供高品质、高性能的无线模块和应用方案。
㈧ 嵌入式 到底是干什么的
嵌入式技术被广泛应用于通信、消费电子、信息家电、汽车电子、GPS、工业控制、通信网络、医疗电子、商业金融、农业水利、航天航空10大领域。具体应用在:3G手机、数码相机、移动电视、MP3/MP4、门禁系统、IP视频监控、智能家居、智能家电、自动灌溉系统、智能机器人、宇宙空间站、火箭导弹、探月卫星、雷达、汽车、智能玻璃、智能钥匙、智能自动门、银行卡/信用卡、GPS地图导航、无线蓝牙等。应该说,今后的世界将是一个嵌入式技术和3G技术共同组成的联网的世界,这也是中国目前新提出来的“物联网”概念,代表着先进的技术发展方向。如有更多不了解的问题可以问一下专业的人士,如东方赛富嵌入式培训学院的专业人士!
㈨ “嵌入式”是什么意思
嵌入式一般指嵌入式系统。
嵌入式系统由硬件和软件组成,是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。
相比于一般的计算机处理系统而言,嵌入式系统存在较大的差异性, 它不能实现大容量的存储功能,因为没有与之相匹配的大容量介质,大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM 等, 软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。
要点概括:
以应用为中心:强调嵌入式系统的目标是满足用户的特定需求。就绝大多数完整的嵌入式系统而言,用户打开电源即可直接享用其功能,无需二次开发或仅需少量配置操作。
专用性:嵌入式系统的应用场合大多对可靠性、实时性有较高要求,这就决定了服务于特定应用的专用系统是嵌入式系统的主流模式,它并不强调系统的通用性和可扩展。
这种专用性通常也导致嵌入式系统是一个软硬件紧密集成的最终系统,因为这样才能更有效地提高整个系统的可靠性并降低成本,并使之具有更好的用户体验。
㈩ 什么是嵌入式
用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。原文为:Devices Used to Control,Monitor or Assist the Operation of Equipment,Machinery or Plants)。 嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。 从应用对象上加以定义,嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为:以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。