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《嵌入式系統(tǒng)概述1》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、1.嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)概述2.嵌入式處理器3.嵌入式操作系統(tǒng)1.1嵌入式系統(tǒng)·概述經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在很大程度上改變了人們的生活、工作和娛樂(lè)方式,而且這些改變還在加速。嵌入式系統(tǒng)具有無(wú)數(shù)的種類,每種都具有自己獨(dú)特的個(gè)性。例如,MP3、數(shù)碼相機(jī)與打印機(jī)就有很大的不同。汽車中更是具有多個(gè)嵌入式系統(tǒng),使汽車更輕快、更干凈、更容易駕駛。即使不可見(jiàn),嵌入式系統(tǒng)也無(wú)處不在。嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè),包括工業(yè)自動(dòng)化、國(guó)防、運(yùn)輸和航天領(lǐng)域。例如神舟飛船和長(zhǎng)征火箭中有很多嵌入式系統(tǒng),導(dǎo)彈的
2、制導(dǎo)系統(tǒng)也是嵌入式系統(tǒng),高檔汽車也有多達(dá)幾十個(gè)嵌入式系統(tǒng)。在日常生活中,人們使用各種嵌入式系統(tǒng),但未必知道它們。事實(shí)上,幾乎所有帶有一點(diǎn)“智能”的家電(全自動(dòng)洗衣機(jī)、電腦電飯煲)都有嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)廣泛的適應(yīng)能力和多樣性,使得視聽(tīng)、工作場(chǎng)所甚至健身設(shè)備中到處都有嵌入式系統(tǒng)·現(xiàn)實(shí)中的嵌入式系統(tǒng)·現(xiàn)實(shí)中的嵌入式系統(tǒng)·嵌入式系統(tǒng)控制示例——汽車控制系統(tǒng)·嵌入式系統(tǒng)控制示例——汽車控制系統(tǒng)·嵌入式系統(tǒng)的概念目前,對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義多種多樣,但沒(méi)有一種定義是全面的。下面給出兩種比較合理的定義:從技術(shù)的角度定義:以應(yīng)用為中心、
3、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可剪裁、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從系統(tǒng)的角度定義:嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)完成復(fù)雜功能的硬件和軟件,并使其緊密耦合在一起的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。術(shù)語(yǔ)嵌入式反映了這些系統(tǒng)通常是更大系統(tǒng)中的一個(gè)完整的部分,稱為嵌入的系統(tǒng)。嵌入的系統(tǒng)中可以共存多個(gè)嵌入式系統(tǒng)?!で度胧较到y(tǒng)的特點(diǎn)1,嵌入式2,專用性3,資源約束性4,實(shí)時(shí)性5,可靠性和安全性6,多樣性·嵌入式系統(tǒng)的共性1,嵌入式處理器具有共同點(diǎn);2,嵌入式處理器與通用計(jì)算機(jī)處理器,同一類外設(shè)完成的功能相似;3,開(kāi)發(fā)人員特別是
4、系統(tǒng)/產(chǎn)品設(shè)計(jì)師必須掌握軟硬件綜合知識(shí);4,選擇平臺(tái)至關(guān)重要,包括硬件和軟件平臺(tái);5,行業(yè)人員與計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的交叉?!で度胧较到y(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域1,消費(fèi)類電子;2,辦公自動(dòng)化設(shè)備;3,控制系統(tǒng)與工業(yè)自動(dòng)化;4,生物醫(yī)學(xué)工程;5,汽車電子…數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、顯示、數(shù)據(jù)通信、數(shù)字(信號(hào))處理、控制、監(jiān)測(cè)、專用用戶界面·嵌入式系統(tǒng)的年代1961年,最早的嵌入式系統(tǒng)----阿波羅導(dǎo)航計(jì)算機(jī)(AGC)第一代嵌入式系統(tǒng)(60-70年代)8位算術(shù)運(yùn)算器和4位控制器電路簡(jiǎn)單集成,固件開(kāi)發(fā)使用匯編代碼。第二代嵌入式系統(tǒng)(80年代)16位算術(shù)運(yùn)算
5、器和8位控制器集成,其處理器多采用CMOS工藝,并開(kāi)始出現(xiàn)簡(jiǎn)單的嵌入式操作系統(tǒng)。第三代嵌入式系統(tǒng)32位算術(shù)運(yùn)算器和16位控制器復(fù)雜集成,新概念不斷產(chǎn)生,DSP、RISC、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、通用操作系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)軍嵌入式市場(chǎng)。第四代嵌入式系統(tǒng)片上系統(tǒng)(SOC)、多核處理器帶來(lái)了高性能、高集成、小型化的第四代產(chǎn)品。·嵌入式系統(tǒng)的未來(lái)早在1990年之前,嵌入式系統(tǒng)通常是很簡(jiǎn)單的具有很長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期的自主設(shè)備。近些年來(lái),嵌入式工業(yè)經(jīng)歷了巨大的變革:1.產(chǎn)品市場(chǎng)窗口現(xiàn)在預(yù)計(jì)翻番的周期甚至達(dá)到6~9個(gè)月;2.全球重新定義市場(chǎng)的機(jī)會(huì)和膨
6、脹的應(yīng)用空間;3.互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在是一種需求而不是一種輔助性的手段,包括采用有線技術(shù)和目前百花齊放的無(wú)線技術(shù);4.基于電子的產(chǎn)品更復(fù)雜化;5.互聯(lián)嵌入式系統(tǒng)能夠產(chǎn)生新的依賴網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用;6.微處理器的處理功能按摩爾定律(Moore’sLaw)預(yù)計(jì)的速度在增加。該定律認(rèn)為集成電路和晶體管個(gè)數(shù)每18個(gè)月翻一倍。下一代嵌入式系統(tǒng)是怎樣的,讓我們拭目以待?!で度胧较到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)1.嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)概述2.嵌入式處理器3.嵌入式操作系統(tǒng)·簡(jiǎn)介早期的嵌入式系統(tǒng)通常使用普通個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)中的通用處理器。近年來(lái),隨著大量先進(jìn)的微處理
7、器制造技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的嵌入式系統(tǒng)用嵌入式處理器制造,而不是用通用目的的處理器。這些嵌入式處理器可以大致分為以下幾類:1.注重嵌入式處理器的尺寸、能耗和價(jià)格。應(yīng)用于PAD等不注重計(jì)算的設(shè)備;2.注重嵌入式處理器的性能。應(yīng)用于路由器等計(jì)算密集型的設(shè)備;3.注重嵌入式處理器的性能、尺寸、能耗和價(jià)格。應(yīng)用于蜂窩電話等設(shè)備;1.2嵌入式處理器·分類嵌入式處理器可以分為以下幾類:1.嵌入式微處理器;2.嵌入式微控制器;3.嵌入式DSP處理器;4.嵌入式片上系統(tǒng)(SOC)。·嵌入式微處理器嵌入式微處理器的基礎(chǔ)是通用計(jì)算機(jī)中的CP
8、U。在應(yīng)用中,將微處理器裝配在專門設(shè)計(jì)的電路板上,只保留與嵌入式應(yīng)用相關(guān)的母版功能,這樣可以大幅減小系統(tǒng)的體積和功耗。雖然嵌入式微處理器在功能上與標(biāo)準(zhǔn)微處理器基本上是一樣的,但為了滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求,在其工作溫度、抗電磁干擾、可靠性等方面一般都做了各種增強(qiáng)。與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相比,嵌入式微處理器具有體積小、重量輕