嵌入式系统的特点及应用

嵌入式系统的特点及应用

在信息化时代下，嵌入式系统在人们日常生活的多个领域中均已得到广泛的使用，而随着计算机技术的快速发展，在对传统嵌入式系统的基础上有加以改进和完善，基于此本文就对嵌入式系统的特点进行分析，并对当前我国在嵌入式系统的应用现状进行探讨。

嵌入式系统是在计算机技术、软件技术及芯片技术发展的基础上所发展起来的，随着互联网技术与自动控制技术的结合，我国的科技水平明显提高，而对嵌入式技术的研究则是当前科技研究的核心。嵌入式系统集软件和硬件为一体，以应用系统为核心的技术，并适用于应用系统的可靠性、功能性、功耗等诸多特点，并符合其成本与体积等性能方面的要求。

一、嵌入式系统的特点

（一）嵌入式cpu

嵌入式CPU目前成两极分化的特点，一种是在原有处理器的基础上进行拓展而形成嵌入式系统，而另一种则是32bit处理器在路由器、交换机等通信领域中的应用。与通用型计算机系统最大的不同是，嵌入式处理器通常是为特定的用户人群所设计的工作系统，具有体积小、功耗小、集成度高等，可以将通用处理器中的任务集成在芯片内部，从而促进嵌入式系统的设计逐渐向精细化和小型化方向发展，增强了其移动能力，和网络技术的联系紧密。

（二）嵌入式操作系统

近年来，嵌入式操作系统也在不断的更新与完善，与原有的操作系统相比较而言，嵌入式操作系统也具有一些新特点，尤其是在嵌入式网络技术出现后，嵌入式系统迫切需要开发面向应用的嵌入式操作系统。除了具有对文件、任务及设备驱动进行处理的功能外，还需要具有多种系统特性，如要对多种设备驱动接口具有即插即用的功能特性，系统的体系结构还要具有可剪裁、可伸縮性的特点，并为系统的体系结构提供多层次服务；在多种非计算机设备中可以得到应用，且运行效率高；其应用对象应是特定的应用系统接口，并支持某种特定的嵌入式应用系统。

（三）算法唯一性

嵌入式系统的设计目的是为了完成某种特定任务的一种系统，在设计完成后则不会在进行改变。随着嵌入式系统越来越多的在人们生活方方面面中加以应用，在对嵌入式系统进行设计时也将其与实际应用相结合，嵌入式系统的更新换代及其产品同步发展。由此可见，嵌入式产品在市场的发展过程中其生命周期较长。

二、嵌入式系统的应用

（一）应用模式

在嵌入式系统与Windows操作系统上所开发出的应用程序不同，嵌入式系统上所开发的应用程序不仅要执行多个任务，还要跨越多个操作平台上运行，其可移植性较高，在Windows操作系统上所开发的应用程序只能在Windows操作平台上来执行多项任务。嵌入式系统的发展起源是微型机，在微型机的发展基础上又进入到单片机时代，随着计算机技术水平的提高，在嵌入式系统领域中又结合了通信技术、网络技术等，这些技术水平的提高为嵌入式系统的研发工作提供了平台。嵌入式应用系统的应用模式主要有两种，一种是基于电子系统的嵌入式设计，另一种则是计算机应用系统的嵌入式设计，这两种应用模式并行发展，在不同的应用领域中互补。从目前嵌入式系统的应用情况来看，单片机形式的嵌入式系统在日常生活领域中应用较多，而工业及军事领域中的嵌入式系统多是以整机嵌入和单板嵌入的形式应用。

（二）应用领域

在科技水平显著提升的时代下，嵌入式系统在工业安全、网络安全、3G技术应用、身份识别技术、传感器等多个方面都得到了应用，具有实时性、可靠性与可移植性特点，在家庭、娱乐场所及工作中都得到了应用，其应用领域十分广泛。其中在家庭中嵌入系统的应用主要是隐藏在家电中，让消费者在无形之中享受到嵌入式技术所提供的效益。其中家庭嵌入式系统的形式较多，主要包括有卫星接收盒、电视有线、安全系统、家庭影院等，微处理器技术的发展使普通产品的功能得到改善，嵌入式系统对家庭产品的研发工作具有推动作用。而在娱乐场所中的嵌入式系统应用较多，如在车内的导航系统，人们可以根据汽车导航系统快速到达目的地；在玩具飞机中装入嵌入式系统，可以使玩具飞机的飞行高度达到最高，减少信号干扰；在GPS技术中应用嵌入式系统，可以让户外运动者尽情享受户外美景。在工作环境中嵌入式系统的应用使人们的职业习惯发生改变，其中的典型代表是因特网，通过多种网络技术的连接而实现嵌入式系统集合，从路由器、调制解调器及打印机等到交换机等都是嵌入式系统的应用实例。

（三）嵌入式系统的应用发展

随着嵌入式系统的开发，在嵌入式系统及应用软件的设计中对其技术要求越来越高，因此就需要对其编程模型和算法进行不断改进，如对编译器的性能进行不断优化，采用Java编程模式，使程序代码更加精简化，并提供跨平台支持，使代码执行效率提高。随着计算机技术及多媒体技术的进步与发展，对于音频、视频等信息处理技术水平的提高，为嵌入式系统与多媒体技术的结合创造了条件，同时也为嵌入式系统与人机交互技术的结合提供技术支持，以便于用户对嵌入式产品的应用。除此之外，嵌入式系统在发展过程中，由于计算机技术由集中计算向普适计算的方式进行演变，从而为嵌入式系统的网络接入技术提供依据，嵌入式系统与网络技术的融合，不仅要实现信息互通，还要让嵌入式系统享受到网络应用服务。

三、结语

随着计算机技术与互联网技术的快速发展及广泛应用，嵌入式系统的研发也成为科技人员所要重点研究的内容，嵌入式系统的应用领域也越加广泛，从家庭领域逐渐扩展到工作领域及娱乐活动中，实现了通信技术、计算机技术和电子技术的一体化，嵌入式系统的特点也发生了一定的改变。