嵌入式系统综述教程文件

嵌入式系统综述

嵌入式系统综述报告

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嵌入式系统综述

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摘要：以嵌入式系统的日常应用引入，从嵌入式系统的含义、组成、特点及分类出发，对嵌入式系统的发展进行深入介绍；嵌入式技术是当今最热门的技术之一，在发展上与 Internet技术融合成为趋势；随信息网络时代快速发展，在各领域中嵌入式系统得到了广泛应用；分析了嵌入式新一轮的发展面貌。

关键词: 嵌入式系统；Internet技术融合；发展趋势；广泛应用

Review of Embedded System

Li Qiang

(School of Information Engineering , Southwest University of Science and Technology,Mianyang,Sichuan,621010)

Abstract:In daily application of the embedded system introduced from the definition, composition, characteristics and classification of the embedded system, in-depth introduction to the development of embedded systems;Embedded technology is one of the hottest technology today, with the Internet technology on the development of fusion as trenden;With the rapid development of information network era, embedded system has been widely used in various fields；Analysis of the embedded

face a new round of development

Keywords: Embedded system；Internet technology integration；The development trend; Widely used

1 引言

不论是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提电话、自动柜员机（ATM），还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器（PLCs），甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用，通过将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断发展，在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化。而后，随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展，形成了基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式[1]。

当前，由于网络与Internet的家庭化，使消费电子、计算机、通信（称3C）趋于一体化，从人们在生活中使用的手机、PDA、电视、电冰箱的等民用电子和通信产品，到导弹、卫星通信、潜艇等军用的控制核心。所以从嵌入式系统的发展趋势来看，未来嵌入式发展将会与Internet技术融合。面向大众生活，和用于各领域中去[2]。

2 嵌入式系统的组成及分类

嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、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。主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。其中外围硬件设备和用户应用程序皆是基于不同的用户需求而有相应的不同的硬件及相关软件[3]。

2.1 嵌入式系统的分类

嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔，从最初的4位处理器，目前仍在大规模应用的8位单片机，到最新的受到广泛青睐的32位、64位嵌入式CPU。处理器可以分为以下几类：嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器和嵌入式片上系统。

2.2 嵌入式操作系统

嵌入式系操作系统，负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。嵌入式系统通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统主要有：Vxwork、QNX、PalmOS、WindowCE、嵌入式Linux等

2.3 嵌入式系统的组成

嵌人式系统是一个集软、硬件于一体(如图1所示),可独立工作,满足特定应用的固件。

2.3.1 硬件系统

嵌人式系统的硬件平台具有多样性,有些小的系统仅有1K的数据空间,16K的程序空间,而一些高性能的系统如工作频率达1GHZ的64位系统,其FLASHMEMORY达犯M,SRAM达128M,这要由其特定应用目标决定的。但典型嵌人式系统的硬件部分包括微处理器、存储器及外设器件和I/0端口、图形控制器等。与通用计算机系统不同的是,它一般没有像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用EpROM、EEPROM或闪存作为存储介质。

2.3.2 软件系统

嵌人式软件系统主要由嵌人式操作系统(EOS)和嵌人式应用程序二部分组成。嵌人式操作系统的作用仍是补平硬件的差异,为各应用程序提供统一的系统接口,完成内存管理、任务调度的控制。与我们熟知的通用操作系统(如MS一window系列)不同,由于本身自带ROM的容量有限,通常做的较小,最小达10一20K。嵌人式应用程序就是在EOS的基础上完成特定的应用任务,控制系统的运作和行为。但是,嵌人式系统本身不具备自举开发能力,用户要实现二次开发必须有一套开发工具和环境。

3嵌入式系统的特点[4]

1. 体积小。与通用型的最大不同就是嵌入式 CPU 大多工作在为特定用户群设计的系统中, 不具备像硬盘那样大容量的存储介质, 要能够把通用 CPU 中许多