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嵌入式技术概述嵌入式技术概述.doc
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2022-06-12
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嵌入式技术概述嵌入式技术概述
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1.2 嵌入式技术概述
1.2.1 嵌入式系统概念
嵌入式系统(Embedded Systems)是以应用为中心、以计算机技术为基础、软
件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的
专用计算机系统[5]。举例来说,大到油田的集散控制系统和工厂流水线,小到家
用 VCD 机或手机,甚至组成普通 PC 终端设备的键盘、鼠标、软驱、硬盘、显
示卡、显示器、Modem、网卡、声卡等均是由嵌入式处理器控制的,嵌入式系
统市场的深度和广度,由此可见一斑。尽管如此,它的市场价值也许仍然超乎
想象:今天,嵌入式系统带来的工业年产值已超过了 1 万亿美元
从嵌入式系统的概念可知,“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是
嵌入式系统的三个基本要素[6]。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 CPU 与通用型 CPU 的最大不同
[7]
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,与网络的耦合也更紧
密。
1.2.2 嵌入式技术发展历程
嵌入式系统的构成从诞生到现在发生了巨大的变化,最初嵌入式系统的构
成主要指的是 4/8/16 位的微控制器(MC),而今所言新一代嵌入式计算机已经发
展为由 RISC 与 DSP 双核复合而成的 32 位微处理器形成的计算机系统
[8]
。进入
90 年代后嵌入式设备更是结合了 Internet 技术(产品有可接入 Internet 的手持式第 1 章引言
6
PDA 设备等)和多媒体技术(产品有高质量数字音响、数字视频播放器,数码相机、
数码摄像机等等)。
嵌入式系统通常包括硬件平台和嵌入式软件两部分。在初期的嵌入式系统
很多都不采用操作系统,它们只是为了实现某个控制功能,使用一个简单的循
环控制对外界的控制请求进行处理。当应用系统越来越复杂、利用的范围越来
越广泛的时候,每添加一项新的功能,都可能需要从头开始设计。没有操作系
统所造成的嵌入式系统功能上的约束和产品开发上的障碍也越来越多。
从 80 年代起,国际上就开始进行一些商用嵌入式系统和专有操作系统的开
发,目前的应用范围也比较广泛,一些著名的嵌入式操作系统有:Windows CE、
VxWorks、QNS、OS-9 以及嵌入式 Linux 如 MontaVista Linux 等。在国内比较
著名的嵌入式操作系统有中科院计算所的 EEOS,凯思集团的 HOPEN OS,中软
实时嵌入式 Linux 等。
经过这么多年的发展,嵌入式技术已经发展成为一个相当成熟的技术,嵌
入式系统已经被应用于日常生活的方方面面,许多企业在嵌入式领域也都有了
相当程度的技术积累。
1.2.3 嵌入式 Linux 优势
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