高可靠嵌入式计算机系统的发展
嵌入式系统的发展历史
嵌入式计算机系统起源于微型机时代，但很快就进入到独立发展的单片机时代。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，而计算机专业队伍并没有真正进入单片机应用领域。因此，电子技术应用工程师以自己习惯性的电子技术应用模式，从事单片机的应用开发。这种应用模式最重要的特点是：软、硬件的底层性和随意性；对象系统专业技术的密切相关性；缺少计算机工程设计方法。
(2)现代计算机技术的两大分支
由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。
通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。
早期，人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装，在大型设备中实现嵌入式应用。然而，对于众多的对象系统（如家用电器、仪器仪表、工控单元……），无法嵌入通用计算机系统，况且嵌入式系统与通用计算机系统的技术发展方向完全不同，因此，必须独立地发展通用计算机系统与嵌入式计算机系统，这就形成了现代计算机技术发展的两大分支。
如果说微型机的出现，使计算机进入到现代计算机发展阶段，那么嵌入式计算机系统的诞生，则标志了计算机进入了通用计算机系统与嵌入式计算机系统两大分支并行发展时代，从而导致20世纪末，计算机的高速发展时期。
(3) 两大分支发展的里程碑事件
通用计算机系统与嵌入式计算机系统的专业化分工发展，导致20世纪末、21世纪初，计算机技术的飞速发展。计算机专业领域集中精力发展通用计算机系统的软、硬件技术，不必兼顾嵌入式应用要求，通用微处理器迅速从286、386、486到奔腾系列；操作系统则迅速扩张计算机基于高速海量的数据文件处理能力
《嵌入式系统的低功耗与可靠性技术研究》
《嵌入式系统的低功耗与可靠性技术研究》一、引言随着物联网、智能设备以及移动计算技术的快速发展，嵌入式系统作为各种智能设备的核心部分，其低功耗与可靠性问题逐渐成为了重要的研究课题。
在面对能源短缺、环境污染以及设备稳定性要求日益严格的今天，嵌入式系统的低功耗与可靠性技术显得尤为重要。
本文将详细探讨嵌入式系统的低功耗和可靠性技术的研究现状及未来发展趋势。
二、嵌入式系统低功耗技术研究1. 硬件低功耗设计硬件低功耗设计是嵌入式系统低功耗技术的关键。
设计者在硬件设计阶段应考虑采用低功耗芯片、合理的电源管理策略等手段降低系统的整体功耗。
此外，选择合理的元器件及封装方式也能有效降低功耗。
在设计中还可以使用动态电源管理技术，根据系统运行状态调整电源供应，以达到节能目的。
2. 软件优化软件优化是降低嵌入式系统功耗的另一重要手段。
通过优化算法、减少不必要的计算和通信等措施，可以有效降低系统的运行功耗。
此外，合理设计系统任务调度策略，根据任务优先级进行任务分配和调度，也可以实现功耗的降低。
3. 休眠与唤醒机制休眠与唤醒机制是降低嵌入式系统功耗的有效手段。
通过在系统空闲时进入休眠状态，可以有效降低系统的功耗。
当系统需要再次工作时，再从休眠状态唤醒，以恢复工作状态。
这种机制在嵌入式系统中得到了广泛应用。
三、嵌入式系统可靠性技术研究1. 硬件冗余与容错设计硬件冗余与容错设计是提高嵌入式系统可靠性的重要手段。
通过采用冗余硬件和容错技术，可以在系统出现故障时保证系统的正常运行。
例如，采用双机热备、三模冗余等技术，可以提高系统的可靠性和稳定性。
2. 软件容错与恢复技术软件容错与恢复技术是提高嵌入式系统可靠性的另一重要手段。
通过设计容错算法、实现软件故障的自恢复等功能，可以在软件出现故障时及时恢复系统的正常运行。
此外，通过定期更新和修复软件漏洞，也可以提高系统的安全性与稳定性。
3. 系统级可靠性设计系统级可靠性设计是提高嵌入式系统可靠性的综合手段。
论ARM嵌入式系统的应用特点与发展
论ARM嵌入式系统的应用特点与发展摘要:在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC(Post－PC)时代,本文概括了ARM技术的应用领域及其产业化发展,并预测ARM技术发展的前景。
关键词:嵌入式系统ARM 微处理器1 嵌入式系统嵌入式系统是指嵌入式计算机(Embedded Computer)及其应用系统,是指嵌入于各种设备及应用产品内部的计算机系统,它主要完成信号控制的功能,体积小,结构紧凑,可作为一个部件埋藏于所控制的装置中,它提供用户接口、管理有关信息的输入输出、监控设备工作,使设备及应用系统有较高智能和性价比。
嵌入式计算机系统,最早出现在20世纪60年代武器控制中,后来用于军事指挥控制和通信系统,现在广泛用于民用机电一体化产品中。
嵌入式系统是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统,但又跟通用计算机系统不同。
嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器,但是功能比通用计算机专门化,具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。
2 ARM嵌入式系统2.1 ARM处理器核系列及应用ARM7系列:包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T和扩充了Iazelle 的ARM7EJ-S。
该系列广泛应用于多媒体和嵌入式设备,包括Internet设备、网络和调制解调器设备以及移动电话、PDA等无线设备。
ARM9系列:包括ARM9TDMI、ARM920T和带有高速缓存处理器宏单元的ARM940T。
该系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、PDA、网络电脑以及带有MP3音频和MPEG4视频多媒体格式的智能电话中。
ARM9E系列:为综合处理器,包括ARM926EJ-S、带有高速缓存处理宏单元的ARM966E-S/ARM946E-S。
该系列强化了数字信号处理功能,可应用于需要DSP与微控制器结合使用的情况,将Thumb技术和DSP都扩展到ARM指令集中,并具有EmbeddedICE-RT逻辑,更好地适应了实时系统的开发需要。
嵌入式系统的现状及发展前景ppt课件
2.嵌入式微控制器(MCU)
嵌入式微控制器又称单片机 （Intel最早将自己生产的单片机 命名为嵌入式微控制器），就是 将整个计算机系统集成到一块芯 片中。
嵌入式微控制器一般以某一种微处 理器内核为核心，芯片内部集成 ROM/EPROM、RAM、总线、总线逻辑、 定时/计数器、WatchDog、I/O、串行 口 、 脉 宽 调 制 输 出 、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM、E2PROM等各种必要功能 和外设。
用标准的VHDL等语言描述，存储在 器件库中。用户只需定义出其整个 应用系统，仿真通过后就可以将设 计图交给半导体工厂制作样品。这 样除个别无法集成的器件以外，整 个嵌入式系统大部分均可集成到一 块或几块芯片中去，应用系统电路 板将变得很简洁，对于减小体积和 功耗、提高可靠性非常有利。
SOC可以分为通用和专用两类。
一、嵌入式系统的含义及分类
含意：用来控制处理外部世界各种中断信号的计 算机系统，主要有：嵌入式微控制器MCU，专 用集成电路ASIC、现场可编程门阵列、数字信 号处理器DSP等。 组成：由硬件和软件两部分组成。
简单的嵌入式系统由微控制器或嵌入式微控制器 及嵌入式软件等组成。
较复杂的嵌入式系统由微处理器、实时操作系统、 嵌入式软件等组成。
嵌入式系统的智能化是推动嵌入式 DSP处理器发展的另一个因素，如： 各种带有智能逻辑的消费类产品， 生物信息识别终端，带有加解密算 法 的 键 盘 ， ADSL 接 入 、 实 时 语 音 压 解系统，虚拟现实显示等。这类智 能化算法一般运算量较大，特别是 向量运算、指针线性寻址等较多， 而这些正是DSP处理器的长处所在。
嵌入式DSP处理器有代表性的是： TI 的 TMS320 系 列 和 Motorola 的 DSP56000系列。
嵌入式计算机技术论文
嵌入式计算机技术论文嵌入式计算机技术一直被视为计算机科学领域中最重要的领域之一。
随着计算机技术的不断发展，从单一应用到多领域的应用，嵌入式技术受到越来越多的关注。
本文将着重论述嵌入式计算机技术的定义、应用、发展历程和技术优势。
一、嵌入式计算机技术的定义嵌入式计算机，简称为嵌入式系统，通常是由控制器、处理器、存储器、通信设备和操作系统等所组成的一种基于计算机硬件技术和软件技术的系统。
它通常是为了特定应用而设计，根据应用的不同会有不同的外壳和规格。
二、嵌入式计算机技术的应用嵌入式计算机技术广泛应用于各个领域，如电子、通信、汽车、家电、医疗、军事等领域。
例如，智能手机中的处理器和操作系统就是嵌入式计算机技术的应用之一；智能家电中的智能控制器和智能显示器也是嵌入式计算机技术的应用之一；车载电子系统中的电子控制单元就是嵌入式计算机技术的应用之一。
三、嵌入式计算机技术的发展历程嵌入式计算机技术从20世纪70年代开始发展，并在90年代初进入了快速发展的阶段。
在过去的几十年中，嵌入式计算机技术已经发展到了一个非常成熟的阶段。
在硬件方面，嵌入式处理器已经很小巧，并且功耗也非常低；在软件方面，嵌入式操作系统也已经非常小巧、高效，并且有着非常好的实时性能和可靠性。
四、嵌入式计算机技术的技术优势嵌入式计算机技术具有以下技术优势：1、实时性能好嵌入式计算机系统通常需要处理实时数据或实时控制。
因此，它们需要有非常好的实时性能。
与计算机不同，嵌入式计算机通常采用即时嵌入式操作系统，并且硬件和软件都经过了高度优化，因此嵌入式计算机的实时性能是非常好的。
2、可靠性高嵌入式计算机系统通常是在工业生产中使用，所以它们需要具有非常高的可靠性。
嵌入式计算机通常采用固态存储器和工业级的元器件和材料，这些都能够保证系统的高可靠性。
3、功耗低嵌入式计算机通常需要在一些资源有限的场合下使用，如便携设备、汽车等。
因此，它们需要具有非常低的功耗。
嵌入式处理器通常采用低功耗设计，并且还可以采用一些省电技术，如睡眠模式和场景感知技术等。
电子信息技术中的嵌入式系统
电子信息技术中的嵌入式系统引言：在当今数字化时代，电子信息技术的迅猛发展已经渗透到我们生活的方方面面。
而作为电子信息技术的重要组成部分之一，嵌入式系统在各个领域中起着举足轻重的作用。
本文将深入探讨嵌入式系统的定义、特点、应用以及未来发展方向。
一、嵌入式系统的定义嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，不同于个人计算机或服务器等通用计算机系统。
嵌入式系统通常具有小型、低功耗、高性能、高可靠性等特点，可以在各种环境下运行。
二、嵌入式系统的特点1. 实时性：嵌入式系统通常需要对外部事件做出即时响应，因此具备较高的实时性能。
2. 低功耗：由于嵌入式系统往往需要长时间运行，因此功耗控制是其设计的重要考虑因素。
3. 小型化：嵌入式系统需要嵌入到其他设备中，因此体积小、重量轻是其设计的基本要求。
4. 高可靠性：嵌入式系统往往用于一些关键应用，如航空航天、医疗设备等，因此需要具备高可靠性，以确保系统正常运行。
5. 多样性：嵌入式系统的应用领域非常广泛，涵盖了汽车、家电、医疗、工业控制等众多领域。
三、嵌入式系统的应用1. 汽车领域：嵌入式系统在汽车中的应用越来越广泛，如车载导航系统、车载娱乐系统、智能驾驶等，大大提升了驾驶体验和安全性。
2. 家电领域：智能家居的兴起使得嵌入式系统在家电中得到广泛应用，如智能电视、智能冰箱、智能洗衣机等，使得家庭生活更加便捷智能化。
3. 医疗领域：嵌入式系统在医疗设备中的应用可以提高医疗效率和精确度，如心脏起搏器、血糖仪、医疗影像设备等，为患者提供更好的医疗服务。
4. 工业控制领域：嵌入式系统在工业控制中的应用可以实现自动化生产，提高生产效率和质量，如机器人、自动化生产线等。
四、嵌入式系统的未来发展方向1. 人工智能与嵌入式系统的结合：人工智能的快速发展为嵌入式系统带来了更多的可能性，如智能语音助手、智能机器人等，将进一步改变我们的生活和工作方式。
2. 物联网与嵌入式系统的融合：物联网的兴起使得嵌入式系统的应用更加广泛，将各种设备和系统连接起来，实现智能化、互联互通的生态系统。
嵌入式实时操作系统的现状和未来
嵌入式实时操作系统的现状和未来嵌入式实时操作系统的现状和未来嵌入式实时操作系统（RTOS）是一种特殊的操作系统，设计目的是为了在实时环境中控制实时系统。
实时系统的要求是时间约束性和可靠性，所以RTOS要求具有响应及时、能够在特定时间完成任务、具有高可靠性等特点。
目前，嵌入式实时操作系统已经被广泛使用在通信、显示、交通、医疗、军事和航空等领域。
在这篇文章中，我们将讨论嵌入式实时操作系统的现状和未来。
嵌入式实时操作系统的现状随着技术的发展和门槛的降低，嵌入式实时操作系统的市场已经变得非常庞大。
各大公司开始涉足市场，推出了各种类型的嵌入式实时操作系统，例如Real-time Linux、QNX、VxWorks、FreeRTOS等。
这些RTOS都有各自的特点和优势，但是主要的目标是解决实时系统的各种问题。
随着智能化设备的发展，嵌入式实时操作系统的应用范围也越来越广泛，如物联网、5G、人工智能等技术的发展，将嵌入式实时操作系统带入了一个全新的阶段。
现在，RTOS可以为各种硬件平台和各种控制应用提供支持，从单片机到工业计算机，从空调控制器到科学仪器，从车辆底盘控制到机床控制，它们都可以使用RTOS来实现实时控制。
嵌入式实时操作系统的未来嵌入式实时操作系统的未来是非常光明的。
随着科技的发展，RTOS正在被更多的人认可和使用。
在未来，RTOS将会更多地应用于物联网、5G等领域。
当前，物联网的不断发展为嵌入式实时操作系统提供了更广大的应用场景。
例如，物联网需要嵌入式实时操作系统来实现数据采集和处理、通信模块、控制模块等功能。
同时，嵌入式实时操作系统也能够支持人工智能技术，提供更高级的应用程序功能和性能，从而更好地满足用户需求。
另外，随着新型技术的不断涌现，嵌入式实时操作系统也在不断发展，例如AI、机器学习、自动化等技术的引入，为嵌入式实时操作系统带来了更多的机会。
这些技术可以使嵌入式实时操作系统实现更加智能化和自主化的功能，进一步支持实时系统的精细化调度。
嵌入式系统发展与应用
嵌入式系统发展与应用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（PLC），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；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，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嵌入式系统的概念与发展1.1 嵌入式系统的概念嵌入式系统是以应用为中心、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。
嵌入式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”。
它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
1.2 嵌入式系统发展纵观嵌入式系统的发展历程，大致经历了以下四个阶段：（1）无操作系统阶段嵌入式系统最初的应用是基于单片机的，大多以可编程控制器的形式出现，具有监测、伺服、设备指示等功能通常应用于各类工业控制和飞机、导弹等武器装备中，一般没有操作系统的支持，只能通过汇编语言对系统进行直接控制，运行结束后再清除内存。
这些装置虽然已经初步具备了嵌入式的应用特点，但仅仅只是使用8位的CPU芯片来执行一些单线程的程序，因此严格地说还谈不上系统的概念。
这一阶段嵌入式系统的主要特点是：系统结构和功能相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口。
新时代背景下嵌入式系统的现状及发展前景
新时代背景下嵌入式系统的现状及发展前景随着新时代的到来，嵌入式系统已经成为了未来发展的重点，并且在各个领域中扮演着不可或缺的角色。
随着科技的不断进步和发展，嵌入式系统的应用范围和数量也在不断扩大，未来的发展前景十分广阔。
目前，嵌入式系统主要应用于智能家居、智能物联网、智能交通等领域。
这些领域对嵌入式系统的要求都很高，需要嵌入式系统具有高可靠性、低功耗、小尺寸、高性能等特点。
而且，在新时代的背景下，人工智能、云计算、大数据等新兴技术的发展，也为嵌入式系统提供了更加广阔的应用场景。
在智能家居领域，嵌入式系统的应用非常广泛，包括家庭自动化系统、安防系统、智能家电等。
例如，家庭自动化系统可以通过智能家居控制中心，实现空调、热水器、灯光等设备的自动开关、温度控制等功能，提高了家庭的舒适性和安全性。
安防系统则可以结合人脸识别、视频监控等技术，实现智能安防功能，极大地提升了家庭的安全性能。
智能家电则可通过智能电视、智能音箱等设备进行联动控制，使得家庭生活更加智能化和便捷。
在智能物联网领域，嵌入式系统的应用也非常广泛。
物联网是指通过互联网使各类物品互相连接和交互的一种技术。
嵌入式系统是实现物联网的核心技术之一，它通过多种传感器和执行器，将各种数字和模拟信号转换成可以处理的数据，从而实现物联网的互联互通。
在智能物联网领域，嵌入式系统主要应用于智能家居、智能监测、智能医疗等方面，为人们的生活和工作提供了更多的智能化服务。
在智能交通领域，嵌入式系统的应用也十分广泛，包括车联网、智能交通控制、无人驾驶等。
通过嵌入式系统的应用，车辆可以自动感知道路情况、交通情况等，从而实现智能驾驶、自动泊车等功能，提高了交通的安全性和便利性。
此外，智能交通控制可以通过嵌入式系统实现智能交通管理，大大减少了交通拥堵和交通事故的发生。
无人驾驶则是嵌入式系统和人工智能技术相结合的一个重要领域，未来将会是智能交通领域发展的重要方向之一。
综上所述，嵌入式系统是新时代下的一个重要发展方向，未来的发展前景非常广阔。
嵌入式系统的发展前景及其应用
２ ． ２嵌入式系统的特点
式 处理器系统 软件和应用软件 的要求也使其具有 以下的特点： 软件一般 都固化于存储器或单片机 本身。 （ ２ ） 软件代码质量高 、
应用中存储 空间仍有实时 的要求。
在单片机 的发展进 程中， 有过两种模 式 ， 即本质上 的计 算 设置在一个芯片上， 形成单片机 ， 芯片则完全按嵌入式设计 出新 模式等 。 才是全面完善 的嵌入 式系统。 芯片化模 式是嵌入式 系
足对 象要求 的应 用系统 。 嵌入 式系统 作为一个 专用 计算机 系 统， 要不断 向计算机 应用系统发展 。 才可以把 定义中的嵌入式
系统看成 是满足对象系统要求的计算机应用系统。
统， 从科学和专业角度 来探讨嵌 入式系统和特点。
２ ． １嵌入式系统要素和定义
按照嵌 入 式系统 开发和应用 的要求， 嵌入 式 系统可概 括 ３ 嵌入式系统的发展前景
・投 木 应 用
嵌入 式系统 的发展前景及其应用
贾 峥（ 重庆理工 大学电 子信 息与自 动化学院， 重庆 ４ ０ ０ ０ ５ ４ ）
摘 要： 现今我们已进入到一个网络的时代， 经历了 漫长的单片机发展道路 嵌入式系也逐步应用到各种网络环境中 。 嵌入式系统也有 了 独有的定义， 嵌入式设备与互联 网的结合才是嵌入式技术未来。 了解嵌入式系统的发展 历史， 按照它应用的普遍性、 通用性来定义嵌入式 系统。 由于嵌入式系 统应用中， 对象系统的普遍ｌ 生 与单片机的独立发展道路， 使嵌入式系统应用在客观上存在这两个层次级。
关键词 ： 嵌 入 式系统 ； 应 用模 式 ； 两个层次
１ 嵌 入 式 系统 的发展 史
嵌入式系统的发展及应用
是用于 便携 式的 无线及 移动 的计算 和通 信设
备 中靠电池 供 电的嵌入 式 系统更是 如 此 ，如 需要功耗 只有 ｍＷ 甚至 Ｗ 级 。 目前 ，在嵌 入式 系统 应用领 域 中 ，不 少 人 对什 么是 嵌 入式 系统不 甚 了解。 有些 人搞 了十多 年的 单片机 应用 ，不知 道单 片机就 是 个最 典型 的嵌入 式系统 ；也有些 人在 解释 什么是 嵌入式 系统时 ， 不是 从定义出发 ， 而是 列举 了嵌入 式系统 的一 些特 点 ，往 往不 知所
维普资讯
学 术 论 坛
ＳＩＣ ＆Ｔ ＨＯＯＹＮＯＭＯＮ ＣＮ Ｅ Ｅ Ｅ ＮＬＧ Ｆ６— Ｃ Ｉ ０ ＮＩ — ＲＡＯ ２ Ｔ３ ０ ３
嵌 入式 系统 的发展 及应 用
戴艳丽
（ 江苏宿迁高等 师范学校 ）
摘 要： 本文详尽 阐述 了嵌入式 系统的定义 、发展 及其 应用模式 ，并介绍 了 ＤＤＲ Ｓ ＲＡＭ 在高速信号 源系统 中的应用实 例。 Ｄ 关键词 ： 入式系统 应用模式 双数据速率 嵌 中图分类号 ： Ｂ ５ Ｔ ５９ 文献标识 码 ： Ａ 文章编号 ：６ ２ ３９ （０ ６１（）０ ０ ３ １７ — ７ １２０ ）区保护 功能 。这 ２具 是 由于嵌 入式 系统的 软件结 构 已模块 化 ，而 为 了避免 在软件 模块 之 间出现错 误的 交叉 作 用， 需要设计 强大 的存储区保护功能 ， 同时也 有利于软件诊断。 （） ３ 可扩 展的处 理器结构 ，以能 最迅速地 开 展出满足应 的最高性能的嵌入 式微处理 器。 （ ） 入式微处 理器必须功 耗很 低 ，尤其 ４嵌
１嵌入式系统 的定 义和发展
嵌 入式 系统 是以 应 用为 中心 ，以计 算机 技术为基础 ， 并且软硬件 可裁剪 ， 适用于 应用 系统对功能 、可靠性 、 本、体积 功耗有严 成 格要 求的专 用计 算机 系统 。它一 般 由嵌入 式 微处理器 、 围硬件设 备、嵌入式操作 系统 以 外 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 式系统 一般 指非 ＰＣ 系统 ，它 包括 硬 件和软 件两 部 分。硬 件包 括处 理器 ／微处 理 器 、 储器及外设器件和 Ｉ 存 ／Ｏ端 口、图形 控 制器等 。软件部分包括操 作系统软件 （ Ｓ Ｏ） （ 求实时 和多 任务操 作 ）和应 用程 序编程 。 要 有时设 计 人 员把 这两 种软件 组合 在一 起。 应 用程 序控 制着 系统的运 作和 行 为 ；而 操作 系 统控 制着应用程 序编程 与硬件 的交互作 用。 嵌 入 式 系统 的 核心 是 嵌 入式 微 处 理 器。 嵌 入式 微处 理器一 般 就具 备以下 ４个特 点 ： （） １对实 时多任 务有很 强的支持能 力 ，能 完成 多任务并 且有 较短 的 中断 响 应时 间 ，从 而 使 内部的 代码和 实时 内核心 的执 行时 间减
嵌入式操作系统的研究与应用
嵌入式操作系统的研究与应用嵌入式操作系统是一种被广泛应用于嵌入式设备中的操作系统。
它具有低功耗、高效率、高可靠性等特点，在汽车、工业、医疗等领域有着广泛的应用。
本文将从嵌入式操作系统的定义、研究和应用三个方面探讨这一主题。
一、嵌入式操作系统的定义嵌入式操作系统是一种能够在资源受限的嵌入式系统内运行的操作系统。
它与普通的桌面操作系统不同，嵌入式操作系统需要满足以下要求：1.低功耗：嵌入式设备通常使用电池等低功耗电源，因此嵌入式操作系统需要具有较低的功耗。
2.小尺寸：嵌入式设备的尺寸通常比较小，因此嵌入式操作系统需要具有小尺寸、轻量级的特点。
3.高效率：嵌入式设备通常需要实时响应，因此嵌入式操作系统需要具有高效率的特点。
4.高可靠性：嵌入式设备往往被用于一些重要场合，因此嵌入式操作系统需要具有高可靠性的特点。
嵌入式操作系统常见的有uc/OS-II、FreeRTOS、μC/OS等。
二、嵌入式操作系统的研究嵌入式操作系统的研究主要集中于以下几个方面：1.系统固化：将操作系统与应用程序一起固化在芯片内，以减少系统资源的占用和提高系统的可靠性。
2.系统优化：对操作系统进行优化，以提高系统的性能和效率。
3.系统设计：根据不同的应用场景，设计出适应性强、效率高、可靠性强的嵌入式操作系统。
4.系统测试：对嵌入式操作系统进行测试，以确保系统运行的稳定性和可靠性。
5.系统安全：对嵌入式操作系统进行安全设计和加密，以防止系统被攻击和数据泄露。
嵌入式操作系统的研究不仅在理论上有所深入，还在实践应用中不断得到完善和提高。
三、嵌入式操作系统的应用嵌入式操作系统已经被广泛应用于以下领域：1.汽车：在现代汽车中，嵌入式操作系统被用来实现很多功能，如动力总线、车载娱乐等，它的应用使得车辆的安全性、舒适度得以提高。
2.工业：在工业控制中，嵌入式操作系统被用来实现自动化生产和物流管理等，它的应用使得生产效率得以提高。
3.医疗：在医疗器械中，嵌入式操作系统被用来控制和监测医疗设备，如超声诊断仪等，它的应用使得医疗工作得以准确、精细。
嵌入式系统开发与应用
嵌入式系统开发与应用嵌入式系统开发与应用是现代科技领域的重要组成部分，它涵盖了从底层硬件设计到高层软件开发的一系列技术和方法。
嵌入式系统广泛应用于诸多领域，如消费电子、工业控制、汽车电子、医疗设备等。
本文将介绍嵌入式系统开发的基本概念、应用领域以及未来发展趋势。
一、嵌入式系统开发的基本概念嵌入式系统是指嵌入在其他设备或系统中，具有特定功能的计算机系统。
与传统计算机系统相比，嵌入式系统通常具有体积小、功耗低、成本低的特点。
嵌入式系统的核心是微处理器（如ARM、MIPS等）或微控制器（如8051、STM32等），以及与之配套的外设（如存储器、输入输出接口等）。
嵌入式系统开发的关键是将硬件与软件紧密集成，以实现特定功能。
硬件开发主要包括电路设计、PCB设计、嵌入式软件开发者对硬件的控制，以及常用的传感器、执行器和通信接口的选型和集成。
软件开发主要包括操作系统的选择和裁剪、驱动程序的编写、应用程序的开发，以及与硬件之间的交互和通信。
二、嵌入式系统的应用领域1. 消费电子：嵌入式系统广泛应用于智能手机、平板电脑、智能电视等消费电子产品。
这些设备要求高性能、低功耗以及良好的用户体验。
嵌入式系统在这些设备中的作用是负责处理各类用户操作、数据处理、多媒体播放、通信等功能。
2. 工业控制：嵌入式系统广泛应用于工业自动化领域。
它能够实现工业设备的监控、控制和运行管理。
嵌入式系统可以处理各种输入输出信号，与工艺设备和传感器进行通信，并对工艺过程进行控制和调节。
3. 汽车电子：嵌入式系统在现代汽车中起到了至关重要的作用。
它能够实现汽车引擎控制、车身电子控制、信息娱乐、驾驶辅助等功能。
嵌入式系统可以通过各种传感器获取车辆状态信息，同时与汽车中的各种模块进行通信。
4. 医疗设备：嵌入式系统在医疗设备领域应用广泛，如心脏起搏器、呼吸机、血糖监测仪等。
嵌入式系统能够监测病人的生理参数，同时控制和调节医疗设备的工作状态，以满足病人的实际需求。
嵌入式系统发展历史
嵌入式系统发展历史1.嵌入式系统的历史虽然嵌入式系统是近几年才风靡起来的，但是这个概念并非新近才出现。
从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。
作为一个系统，往往是在硬件和软件交替发展的双螺旋的支撑下逐渐趋于稳定和成熟，嵌入式系统也不例外。
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。
这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上"系统"的概念。
提示：最早的单片机是Intel公司的8048，它出现在1976年。
Motorola同时推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，这些早期的单片机均含有256字节的RAM、4K的ROM、4个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定时器。
之后在80年代初，Intel又进一步完善了8048，在它的基础上研制成功了8051，这在单片机的历史上是值得纪念的一页，迄今为止，51系列的单片机仍然是最为成功的单片机芯片，在各种产品中有着非常广泛的应用。
从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始用商业级的"操作系统"编写嵌入式应用软件，这使得可以获取更短的开发周期，更低的开发资金和更高的开发效率，"嵌入式系统"真正出现了。
确切点说，这个时候的操作系统是一个实时核，这个实时核包含了许多传统操作系统的特征，包括任务管理、任务间通讯、同步与相互排斥、中断支持、内存管理等功能。
其中比较著名的有Ready System公司的VRTX、Integrated System Incorporation(ISI)的PSOS和IMG的VxWorks、QNX公司的QNX等。
中国嵌入式系统行业发展现状
中国嵌入式系统行业发展现状内容概述：从细分市场份额来看，硬件占据了大量的市场份额，占比为88.09%，其次为中间体及支撑软件，占比为7.04%，最后为操作系统，占比为4.85%。
一、嵌入式系统概述嵌入式系统是专用的计算机系统，即嵌入式系统就是一个具有嵌入软件和计算机硬件，并受嵌入软件和计算机硬件的运行控制，完成特定功能的系统。
不同于通用计算机系统，嵌入式系统是一种具有专用性的计算机系统。
比如有这样的定义，以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统可按角度及实时性分类；按应用角度可分为通用性及专用型；按实时性分类可分成实时及非实时。
嵌入式系统行业发展历程可分为四个阶段，上世纪80-90年代为嵌入式系统兴起阶段；2010年，随着人工智能和机器学习的兴起，嵌入式系统开始集成先进技术，得到进一步发展，软件定义的嵌入式系统也逐渐兴起，提供更高的可适配性和可扩展性。
二、产业链嵌入式系统产业结构较为复杂，行业上游主要为上游主要为电子元件、集成电路等硬件设备以及系统软件行业，行业下游应用极为广泛，根据产品形态可以分为导弹、飞机、船舶、手机、电脑、工业控制设备、家电、仪器仪表等等。
根据行业性质可以分为军事国防、消费电子与工业控制、通信网络设备等行业。
从行业内企业的成本构成来看，由于行业业务模式中系统集成的特点，原材料成本是行业内企业最为主要的成本构成，一般在75%~80%之间，视主要产品下游应用行业不同而有所差距，如军工领域原材料成本占比较高，消费电子领域占比就相对更低，其次是生产人员工资及设备的折旧。
原材料成本的变动直接影响企业的成本控制及盈利水平，最为主要的原材料为集成电路。
但由于行业内的定制化特点使价格保持平稳，供给相对分散，供需基本平衡，价格保持稳定。
三、全球嵌入式系统行业发展现状嵌入式系统在多个领域中发挥着重要作用，包括汽车、工业自动化、消费电子、医疗设备等。
嵌入式系统中的高可靠性设计研究
嵌入式系统中的高可靠性设计研究随着现代科技的发展，嵌入式系统越来越成为人们生活中必不可少的一部分。
从手机到汽车，从智能家居到医疗设备，都离不开嵌入式系统的应用。
嵌入式系统在生活中的应用越来越广泛，其可靠性也变得更加重要。
本文将从嵌入式系统高可靠性设计方面进行探讨。
一、嵌入式系统的特点嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，它具有小巧、低功耗、高可靠性和高实时性等特点。
嵌入式系统分为硬件和软件两个部分，硬件部分包括CPU、内存、存储器、电源等，而软件部分则是运行在硬件上的各种程序。
嵌入式系统通常具有以下特点：1.功耗低。
嵌入式系统的功耗通常远低于普通计算机，因为嵌入式系统的用途通常是长期工作，需要保证低功耗。
2.尺寸小。
嵌入式系统的尺寸通常很小，甚至可以嵌入到其他设备中。
例如，手机中的嵌入式系统就非常小。
3.实时性要求高。
嵌入式系统通常需要实时反应，因此要求系统的响应速度非常快。
例如，汽车防抱死系统需要实时反应，否则将导致交通事故。
4.硬件资源有限。
嵌入式系统有限的硬件资源，例如内存、存储空间、带宽等。
因此，嵌入式系统需要对硬件资源进行合理的利用。
5.可靠性要求高。
嵌入式系统通常是用于一些关键应用场景，如交通、医疗等。
因此，嵌入式系统的可靠性也是非常重要的。
二、嵌入式系统的可靠性嵌入式系统的可靠性是指系统在规定的工作条件下，能够持续地正常运行的程度。
嵌入式系统的可靠性包括四个方面：可靠性、稳定性、安全性和可维护性。
1.可靠性可靠性是嵌入式系统最基本的需求之一。
嵌入式系统的可靠性取决于系统的硬件和软件设计。
对于硬件设计，如果一个系统的硬件部分出现故障，将会导致整个系统的故障，因此必须要有冗余措施。
例如，硬盘数组就是一种很好的冗余措施。
对于软件设计，嵌入式系统需要实时反应，因此软件的可靠性也非常重要。
软件中的所有错误都可能导致系统故障，因此需要对软件进行严格的测试和调试。
此外，对于关键的功能和代码，需要进行严格的验证和审核。
嵌入式系统的发展现状与趋势ppt课件
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嵌入式系统是面向用户，特定产品和具体应用领域
➢ 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,如果独立于应用自行 发展,则会失去市场；
➢ 嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁 兼容性等方面均受到应用要求的制约；
➢ 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余, 力争在同样的硅片面积上实现更高的性能；
◆ 2013年中国的嵌入式市场规模已超过500多亿元人民币，而预计到 2016年，中国嵌入式软件市场规模将达到1000亿元人民币，三年间平 均年增长率高达33%左右。
◆ 据估计，目前全球嵌入式软件市场的规模已经超过1000亿美元，并将 以每年超过30%的速度不断增值。嵌入式系统背后拥有着无限大的发 展空间，诱人的市场吸引了全世界IT商界巨头纷纷进军嵌入式市场， 国家政策也对嵌入式软件行业实行“增值税优惠”的政策倾斜。
◆ 嵌入式已然成为整个软件业的重要发展支柱，并且形成了一个充满无 限商机的庞大产业。在“技术以人为本”的软件技术产业中，嵌入式 行业正以其应用领域广、人才需求大、就业薪酬高、行业前景好等众 多优势，获得越来越多应用开发人员的关注及青睐，使得无数研发工 程师转而投入嵌入式这一行业。
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◆ 我国在个人领域中，嵌入式产品以个人商用为主，主要应用于个人移 动的数据分析与处理、通讯和消费产品软件，例如智能手机、数字网 络机顶盒、数字平板电视等产品，均是采用了基于Internet技术的嵌 入式系统来操作使用；而在商业领域中，嵌入式系统更是延伸到消费 电子、安全防务、电子商务、物流管理、自动控制、汽车智能化、电 力系统管理等各大领域，嵌入式系统发展已经全面开花。
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