計算機嵌入式系統(tǒng)簡介

1、計算機嵌入式系統(tǒng)簡介計算機嵌入式系統(tǒng)簡介社會經(jīng)濟的迅速開展，嵌入式信息技術(shù)憑借其獨特的優(yōu)點開展迅 速， 會得到更多的重視，隨著它的技術(shù)進步，會帶來巨大的社會效 益，對加 快社會的進步，加強信息交流有著十分重要的作用，它也 在影響著人類 的生活。下而讓我們一起來了解了解計算機嵌入式系 統(tǒng)：1 嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)嵌入式系統(tǒng)通常由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式系統(tǒng) 以及 用戶應(yīng)用軟件等組成。從體系結(jié)構(gòu)上看，嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架一般包括了嵌入式處理器、 支撐 硬件、嵌入式軟件這三局部。嵌入式處理器和一些外圍設(shè)備構(gòu)成硬件平臺。 嵌入式處理器通常 是單 片機或微控制器。嵌入式應(yīng)用程序支撐軟件平臺。嵌入式軟

2、件 包括支撐 硬件的驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)、支撐軟件等。一般不同的系統(tǒng)需要設(shè)計不同的嵌入式應(yīng)用程序， 該程序利用操 作系 統(tǒng)完成特定功能的嵌入式應(yīng)用，都運行于操作系統(tǒng)之上。2 嵌入式的系統(tǒng)的分類實時嵌入系統(tǒng)是為執(zhí)行特定功能而設(shè)計的，在實時系統(tǒng)中，如果 系統(tǒng) 在指定的時間內(nèi)未能實現(xiàn)某個確定的任務(wù)，那么系統(tǒng)被稱為硬實 時系統(tǒng)。 而在軟實時系統(tǒng)中，雖然響應(yīng)時間同樣重要，但是超時卻 不會導致致命 錯誤。當前最常用的嵌入式操作系統(tǒng)可分為 : 商用系統(tǒng)、 專用系統(tǒng)、開放 系統(tǒng)。(1) 商用嵌入式操作系統(tǒng)。商用嵌入式操作系統(tǒng)功能較強大， 輔助工具較齊全， 可應(yīng)用的范 圍較 廣，系統(tǒng)資源相對有限， 應(yīng)用于許多的領(lǐng)

3、域。 例 : WircroSoft 的 WindowsCE、 中科院的 Hopen 等。(2) 專用嵌入式操作系統(tǒng)。專用嵌入式操作系統(tǒng)一般對用戶不公開， 它是一些專業(yè)公司針對 該公 司的產(chǎn)品所特制的嵌入式操作系統(tǒng)。功能相對較弱，但具有較 強的針對 性，比普通的商用嵌入式操作系統(tǒng)更加平安可靠。(3) 開放嵌入式操作系統(tǒng)。開放嵌入式操作系統(tǒng)是近年來迅速開展的一類操作系統(tǒng)。 但開放 嵌入 式操作系統(tǒng)的功能簡單、技術(shù)支持以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性也相對較 差，對實 時任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的， 因此對應(yīng)用系 統(tǒng)開發(fā)者提出了較高的要求。3 嵌入式系統(tǒng)的特點(1) 系統(tǒng)內(nèi)核小。嵌入式系統(tǒng)大多數(shù)

4、是應(yīng)用于小型的電子裝置， 系統(tǒng)資源是相對有 限的， 內(nèi)核要相對小于傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)。(2) 強實時性。系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密， 就必須使用多任務(wù)的操作系統(tǒng)。 嵌 入式 系統(tǒng)可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行 ; 一般要針對硬件進行 系統(tǒng)的移 植，即使在同一品牌產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化和 增減不斷進行 修改。(3) 專用性強。嵌入式系統(tǒng)的個性化很強， 一般沒有系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的明顯 區(qū)分， 不要求其功能設(shè)計及實現(xiàn)上過于復雜， 軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié) 合非常緊密， 即使在同一系列產(chǎn)品中也需要根據(jù)系統(tǒng)硬件的變化不 斷的進行修改。(4) 統(tǒng)一的接口。嵌入式應(yīng)用軟件的設(shè)計者提供統(tǒng)一的效勞接口， 就必須

5、約定嵌入 式系統(tǒng)提供的接口，軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度 ; 要求高質(zhì)量和 高可靠性。(5) 操作簡便、易學。嵌入式操作系統(tǒng)所提供的 Gul 圖形界面，在這些系統(tǒng)中，計算機 用于 總體控制和監(jiān)視，而不是對單個設(shè)備直接控制。(6) 網(wǎng)絡(luò)功能強大。嵌入式操作系統(tǒng)對 TCP/IP 等協(xié)議都支持，網(wǎng)絡(luò)功能很強大為各 種移 動的 ' 計算設(shè)備預(yù)留接口。(7) 強穩(wěn)定性。嵌入式操作系統(tǒng)運行時就不再要求人進行過多的干預(yù)， 在這種情 況下， 對系統(tǒng)管理員提出了很高的要求。嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般 都固化在存 儲器芯片或單片機本身中。(8) 固化代碼。在嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機地結(jié)合在一起，所以 EOS

6、的文件管 理 功能也較容易被拆卸。4 嵌入式系統(tǒng)的開展現(xiàn)狀與趨勢嵌入式系統(tǒng)的興起是從 1971年以第一個微處理器 4004 開始的， 而今 微處理器蓬勃開展，正在逐漸地改善著人們的生活。嵌入式系 統(tǒng)正從研 究的領(lǐng)域向?qū)嶋H的應(yīng)用領(lǐng)域的開展，出現(xiàn)了各種嵌入式的 數(shù)碼產(chǎn)品。未來的嵌入式系統(tǒng)需要提供更強大的網(wǎng)絡(luò)效勞。 要求配備標準的 一種 或多種網(wǎng)絡(luò)通信接口，滿足小型化、低本錢、低功耗的優(yōu)點。 選用最正確 的編程模型和不斷的改良算法， 如 JAVA 編程模式、優(yōu)化編 譯器性能等。 同時可以滿足自然的人機交互界而， 如手寫文字輸入、 短消息語音發(fā)布、 語音識別、語音撥號上網(wǎng)等功能。 隨著 Interne

7、t 技術(shù)的成熟、帶寬的提高， 嵌入式應(yīng)用的平臺也會更加地完善。5 嵌入式系統(tǒng)的實現(xiàn)(1) 主機、目標機的體系結(jié)構(gòu)。主機、目標機體系結(jié)構(gòu)是把開發(fā)工具放在主機上， 操作系統(tǒng)的核 心模 塊放在目標機上，操作系統(tǒng)支持跟蹤調(diào)試，在目標機上對操作 系統(tǒng)及應(yīng) 用軟件進行運行?？蓴U展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開 發(fā)出滿足應(yīng)用 的最高性能的嵌入式微處理器。(2) 劃分模塊。在設(shè)計嵌入式操作系統(tǒng)時， 應(yīng)該充分的考慮到系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu) 的劃 分，增加其適用性和靈活性。當前，增強操作系統(tǒng)的模塊是嵌 入式操作 系統(tǒng)開展的一個總趨勢。(3) 充分利用現(xiàn)有資源。由于軟件技術(shù)的高度興旺， 為了減少對操作系統(tǒng)開發(fā)的工作量和 能源 的消耗，可充分利用現(xiàn)有的資源進行設(shè)計。嵌入式微處理器必 須功耗很 低，是用于便攜式的無線及