嵌入式系统/ARM技术中的嵌入式系统的设计与开发

摘要：嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物，是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。文中介绍了嵌入式系统的基本知识，提出了在嵌入式系统开发过程中应遵循的原则，并结合实例进行了说明。     关键词：嵌入式系统；设计原则 目前，嵌入式技术已成为通信和消费类产品的共同发展方向。嵌入式系统几乎包括了生活中的所有电器设备，如掌上ＰＤＡ、移动计算设备、电视机顶盒、手机上网、数字电视、多媒体、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表与医疗仪器等。 嵌入式系统是先进 嵌入式系统是一种高度集成的计算机技术，融合了先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及特定应用领域的专业知识。它们在日常生活中无处不在，涵盖了从掌上设备如PDA、移动计算设备到家用电器如数字电视、微波炉，再到工业自动化设备和医疗仪器等各个领域。嵌入式系统以其技术密集、资金密集、高度分散和不断创新的特性，成为通信和消费类产品发展的关键驱动力。 嵌入式系统的核心是嵌入式处理器，它可能基于微处理器或者微控制器，通常具有专门针对应用需求定制的硬件和软件。系统硬件包括处理器、存储器、外设器件和I/O端口，而软件则包含操作系统和应用程序。操作系统在嵌入式系统中起到至关重要的作用，它管理着应用程序与硬件之间的交互，确保系统的实时性和多任务处理能力。 在设计嵌入式系统时，需要遵循一些基本原则。系统必须高效设计，根据具体应用需求进行裁剪，以达到最高性能和最小化体积。由于嵌入式系统的寿命通常较长，因此硬件和软件设计需要考虑到长期稳定性和可升级性。再者，软件通常被固化在存储器中，系统不支持自举开发，因此需要专门的开发工具和环境来完成开发工作。 选择嵌入式系统的硬件平台，特别是处理器，是一个复杂的过程，需要考虑应用领域、性能需求、成本、开发难度以及系统外围设备的要求，例如总线类型、串行接口、网络接口、A/D或D/A转换器等。此外，处理器的寻址空间、内置存储器、调试工具的可用性和成本也是选择时的重要考量因素。 在嵌入式系统开发中，还需要关注实时操作系统（RTOS）的选择，因为RTOS能保证任务的实时响应，这对于许多嵌入式应用，尤其是那些需要快速响应时间的应用来说是必不可少的。同时，开发者需要具备深厚的编程技能，熟悉底层硬件和操作系统接口，以编写高效的嵌入式软件。 总结起来，嵌入式系统的设计与开发涉及多个层面，包括硬件选型、软件开发、系统优化以及与特定应用的紧密结合。随着技术的发展，嵌入式系统将继续推动各个行业创新，提供更加智能化和高效的服务。对于开发者而言，深入理解嵌入式系统的基本原理和设计原则，以及掌握相关的工具和技术，是成为一名专业嵌入式系统工程师的关键。