嵌入式系统概述.ppt

嵌入式系统是一种高度集成的计算系统，它将操作系统和特定功能的软件紧密地整合到计算机硬件之中。这种系统的设计目标是为特定的应用提供服务，而不是像个人电脑那样具有广泛的通用性。嵌入式系统的核心是以应用为中心，以计算机技术为基础，通过软件和硬件的定制化来满足严格的功能、成本、尺寸、功耗要求，同时强调高可靠性和实时性能。 嵌入式系统的特征显著区别于通用计算机系统，它们通常被设计用于单一或有限的任务，例如控制家用电器、汽车导航、医疗设备等。成本控制是嵌入式系统设计的关键因素，因为这些系统经常需要在有限的预算内实现高效能。功耗也是一个重要考虑，尤其是在电池供电的设备中，低功耗设计可以延长设备的运行时间。实时性是另一个关键特征，许多嵌入式系统需要在确定的时间内完成特定操作，这对于保证系统稳定性和安全性至关重要。此外，由于嵌入式系统的生命周期通常较长，因此软件和硬件的稳定性要求更高。 嵌入式系统的组成包括嵌入式微处理器、支撑硬件、嵌入式操作系统和应用软件。嵌入式微处理器是系统的核心，它们可能基于冯·诺依曼或哈佛体系结构，有的采用CISC（复杂指令集计算）架构，如x86系列，而有些则采用RISC（精简指令集计算）架构，如ARM系列。指令流水线技术提高了处理器的执行效率，而存储器系统的设计则直接影响了处理器的速度和能效。 嵌入式软件系统中，嵌入式操作系统（RTOS）是关键部分，它提供了任务调度、内存管理、中断处理等功能，确保系统的实时性和可靠性。RTOS的选择对于优化系统性能至关重要。同时，嵌入式应用软件通常需要固态化存储，以提高读写速度并保证在恶劣环境下运行的稳定性。 开发嵌入式系统需要专门的工具和环境，例如集成开发环境（IDE）、编译器、调试器以及各种逻辑分析工具，以便开发者能够编写、测试和优化代码。由于嵌入式系统通常不具备自我开发能力，因此开发过程中需要依赖这些工具。 嵌入式系统是一个复杂的集成系统，它在众多领域中发挥着至关重要的作用，从日常生活的小型电子设备到工业自动化、航空航天等高科技应用都有其身影。了解和掌握嵌入式系统的设计原理和技术，对于推动技术创新和应用发展至关重要。