什么是嵌入式系統(tǒng)?它的基本概念分析
今天,小編將在這篇文章中為大家?guī)?lái)嵌入式系統(tǒng)的有關(guān)報(bào)道,通過(guò)閱讀這篇文章,大家可以對(duì)它具備清晰的認(rèn)識(shí),主要內(nèi)容如下。
嵌入式系統(tǒng)由硬件和軟件組成.是能夠獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)作的器件。其軟件內(nèi)容只包括軟件運(yùn)行環(huán)境及其操作系統(tǒng)。硬件內(nèi)容包括信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器、通信模塊等在內(nèi)的多方面的內(nèi)容。相比于一般的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)而言,嵌入式系統(tǒng)存在較大的差異性, 它不能實(shí)現(xiàn)大容量的存儲(chǔ)功能,因?yàn)闆](méi)有與之相匹配的大容量介質(zhì),大部分采用的存儲(chǔ)介質(zhì)有E-PROM、EEPROM 等, 軟件部分以API編程接口作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)的核心。
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),能夠根據(jù)用戶(hù)需求(功能、可靠性、成本、體積、功耗、環(huán)境等)靈活裁剪軟硬件模塊的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。要點(diǎn)概括:
以應(yīng)用為中心:強(qiáng)調(diào)嵌入式系統(tǒng)的目標(biāo)是滿足用戶(hù)的特定需求。就絕大多數(shù)完整的嵌入式系統(tǒng)而言,用戶(hù)打開(kāi)電源即可直接享用其功能,無(wú)需二次開(kāi)發(fā)或僅需少量配置操作。專(zhuān)用性:嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合大多對(duì)可靠性、實(shí)時(shí)性有較高要求,這就決定了服務(wù)于特定應(yīng)用的專(zhuān)用系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的主流模式,它并不強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的通用性和可擴(kuò)展。這種專(zhuān)用性通常也導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)軟硬件緊密集成的最終系統(tǒng),因?yàn)檫@樣才能更有效地提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性并降低成本,并使之具有更好的用戶(hù)體驗(yàn)。以現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心:嵌入式系統(tǒng)的最基本支撐技術(shù),大致上包括集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)、傳感與檢測(cè)技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)技術(shù)、資源受限系統(tǒng)的高可靠軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)形式化規(guī)范與驗(yàn)證技術(shù)、通信技術(shù)、低功耗技術(shù)、特定應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析、信號(hào)處理和控制優(yōu)化技術(shù)等,它們圍繞計(jì)算機(jī)基本原理,集成進(jìn)特定的專(zhuān)用設(shè)備就形成了一個(gè)嵌入式系統(tǒng)。軟硬件可裁剪:嵌入式系統(tǒng)針對(duì)的應(yīng)用場(chǎng)景如此之多,并帶來(lái)差異性極大的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求(功能性能、可靠性、成本、功耗),以至于現(xiàn)實(shí)上很難有一套方案滿足所有的系統(tǒng)要求,因此根據(jù)需求的不同,靈活裁剪軟硬件、組建符合要求的最終系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)發(fā)展的必然技術(shù)路線。
嵌入式系統(tǒng)都通其可以訂制的模式,為工業(yè)設(shè)備提供適用、夠用功能,隨著科技的發(fā)展,其在生活中無(wú)所不在。
通常,嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上,所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備,如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車(chē)等,都使用嵌入式系統(tǒng),有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng),但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。
嵌入式系統(tǒng)是以“量體裁衣”的方式把所需的功能嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備中,所以對(duì)于用戶(hù)而言,它就拋棄了很多其他通用產(chǎn)品中多余的功能,可謂功能適用、夠用?!耙?yàn)榍度胧较到y(tǒng)沒(méi)有其他多余的配置,應(yīng)用的又是新技術(shù),成本肯定會(huì)比同類(lèi)產(chǎn)品低?!北本┐T人時(shí)代科技有限公司副總經(jīng)理鄧宇春介紹說(shuō)。有業(yè)內(nèi)專(zhuān)家舉例,采用嵌入式技術(shù)定制的專(zhuān)用控制設(shè)備的成本僅為通用PLC的1/3。很多工業(yè)自動(dòng)化企業(yè)涉足嵌入式領(lǐng)域也正是看中了其低成本的優(yōu)勢(shì)。
這些年來(lái)掀起了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用熱潮的原因主要有幾個(gè)方面:一是芯片技術(shù)的發(fā)展,使得單個(gè)芯片具有更強(qiáng)的處理能力,而且使集成多種接口已經(jīng)成為可能,眾多芯片生產(chǎn)廠商已經(jīng)將注意力集中在這方面。另一方面的原因就是應(yīng)用的需要,由于對(duì)產(chǎn)品可靠性、成本、更新?lián)Q代要求的提高,使得嵌入式系統(tǒng)逐漸從純硬件實(shí)現(xiàn)和使用通用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用中脫穎而出,成為近年來(lái)令人關(guān)注的焦點(diǎn)。
目前,嵌入式技術(shù)已經(jīng)有力地促進(jìn)了工業(yè)自動(dòng)化裝備的發(fā)展。在儀器儀表領(lǐng)域,智能化儀表在許多方面均應(yīng)用的是嵌入式技術(shù),如分析儀器、溫度儀表、流量?jī)x表等。在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,嵌入式系統(tǒng)則應(yīng)用在智能傳感器、信號(hào)變換單元、現(xiàn)場(chǎng)控制器和嵌入式工控機(jī)上。
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