嵌入式系统综述
嵌入式系统综述
摘要以嵌入式系统的日常应用引入，从嵌入式系统的定义与组成入手，对嵌入式系统的开展近况进展深入的介绍，介绍嵌入式软件技术的主要开展方向，并简要介绍了µc/os-II系统的移植。
一、引言不管是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提、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。
随着科技的不断开展，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、通信技术得以开展;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。
嵌入式系统通常应用于消费类、烹饪、工业、自动化、医疗、商业及军事领域。
在电信系统中，从网络级的交换机到手机终端都部署了大量的嵌入式系统；消费级电子产品诸如PDA、MP3、移动、游戏机、打印机等都部署了嵌入式系统。
二、嵌入式系统的定义及组成嵌入式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为根底、软硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、本钱、体积、功耗严格要求的专用计算机系统区别于可以执行多重任务的通用型计算机，嵌入式系统是为某些特定任务而设计的。
有些系统那么必须满足实时性要求，以确保平安性和可用性；另一些系统那么对性能要求很低甚至不要求性能，以简化硬件、降低本钱。
嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个局部组它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件〞，其中备成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。
嵌入式操作系统综述
嵌入式操作系统摘要：嵌入式系统具有非常广阔的应用领域，是现代计算机技术改造传统产业、提升许多领域技术水平的有力工具。
通过对嵌入式系统概念的理解，发展历史及发展趋势了解，对比不同嵌入式操作系统的优缺点，嵌入式系统的选择标准，选择适合开发的开发平台和开发工具，并介绍了常见的开发工具及集成开发环境。
关键词：嵌入式系统；嵌入式操作系统；选择标准；开发一、嵌入式操作系统的概念嵌入式操作系统（Embedded Operating System，简称：EOS）是指用于嵌入式系统的操作系统。
嵌入式操作系统负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配和调度，控制协调等活动，能够通过装卸模块进行功能配置，体现所在系统的特征。
嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”。
嵌入式操作系统在本质上有操作系统没有多大差别，嵌入式操作系统具有操作系统的基本功能，如：进程调度（没有虚拟内存管理）、内存管理、文件管理、设备管理、中断管理、系统功能接口（API调用）、设备驱动。
嵌入式操作系统具有系统可裁剪、可配置、实时性、稳定可靠的特点。
二、嵌入式系统的发展历史及发展趋势20世纪70年代，单片机的出现到嵌入式微处理器，微控制器得到大规模应用，嵌入式系统出现。
嵌入式系统发展至今，大致分为四个阶段：单芯片阶段，嵌入式cpu阶段，嵌入式操作系统，Internet阶段。
单芯片阶段即以单芯片为核心的可编程控制系统，结构和功能相对单一，处理效率低，常用于专业性极强的工控领域。
嵌入式cpu阶段出现了简单操作系统，系统开销小，效率高，但cpu种类多，通用性差，主要用来控制系统负载和监控应用程序运行。
嵌入式系统阶段性能得到最大提升，能运行于不同类型微处理器上，兼容性好，具有操作系统的特点，开发简单，应用软件丰富。
目前嵌入式正处于Internet的阶段，大多数嵌入式还孤立于Internet之外，随着Internet的技术发展和信息家电、工业控制技术的日益结合，嵌入式与Internet的结合代表着嵌入式的未来。
嵌入式系统综述
嵌人式系统的发展对嵌人式操作系统提出了更高的要求． 对 因此， 嵌人式操作系统的结构， 用户界面等诸多方面进行深人研究， 设计， 将 有助于嵌人式系统的应用和发展。
四、 嵌入式系统的应用前景 嵌人式控制器的应用几乎无处不在： 移动电话 、 家用电器 、 汽车二． ， ，
未来 １ 到 ５ 我们面临着从贸易大国向贸易强国转变的艰巨 １ 年， ０ 任务。 从理论上讲， 从贸易大国向贸易强国转变要比 从贸易小国向贸 易大国转变困难许多， 因为， 从贸易小国发展成为贸易大国， 可能仅仅 需要对现有资源的充分发挥和利用，而从贸易大国向贸易强国的转 变， 则需要去发现和创造新的资源和优势。 如前文所述， 构成改革开放 以 ０ 来２ 多年外贸 快速发展的 廉价劳动力和以引进为基础的 技术进步 等要素基础虽然在特定的历史时期、 特定的发展阶段对我国从贸易小 国向贸易大国转变发挥了重要作用， 但是， 由于其本身的局限性， 在新 的历史时期，它们已经不可能继续支撑中国从贸易大国走向贸易强 国， 因此， 中国的对外贸易发展必须做出重大的战略性的调整。 目 前我国正在实施的“ 科技兴贸” 战略是为了贯彻落实科教兴国 战略， 发挥科技及产业优势， 扩大我国高技术产品出口， 原外经贸部会 同科技部从 １９ 年开始组织实施的外贸发展战略。科技兴贸战略作 ９９ 为我国外经贸工作的基本战略， 是科教兴国战略基本国策在对外经贸 领域的具体体现。科技兴贸战略实施几年来， 在促进高技术产品的出 口 方面， 取得了巨大成就， 科技兴贸对我国 但是， 企业过渡依赖技术引 进以及 自 主创新能力缺失却显得力不从心。 在今年的 Ｉ 月９日， 党中央、 务院再次召开科学技术大会， 国 在这 次大会上， 提出了建设创新型国家的目 国 标， 家把自 主创新能力作为 科学技术发展的战略基点和调整产业结构、 转变增长方式的中心环 节。自 主创新被提升到了 空前的重要地位， 主创新成为新的时代主 自
嵌入式系统综述
嵌入式系统综述摘要：嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件,负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配和调度工作,它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。
随着Internet技术的发展、信息家电的普及应用及嵌入式操作系统的微型化和专业化,嵌入式操作系统开始从单一的弱功能向高专业化的强功能方向发展。
关键词：嵌入式系统应用领域现状及发展引言：嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。
与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。
由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。
嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成。
在现在的社会中，嵌入式系统的身影无处不在！嵌入式系统一．特点1．系统内核小。
2．专用性强。
3．系统精简。
4．高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求5．嵌入式软件开发要想走向标准化，就必须使用多任务的操作系统。
6．嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
7.嵌入式系统与具体应用有机结合在一起，升级换代也是同步进行。
8.为了提高运行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片中。
二．系统组成一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成，嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。
执行装置也称为被控对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。
执行装置可以很简单，如手机上的一个微小型的电机，当手机处于震动接收状态时打开；也可以很复杂，如SONY 智能机器狗，上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器，从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。
嵌入式系统及应用总结
嵌入式系统及应用总结嵌入式系统是一种专门设计和定制的计算机系统，主要用于控制、监测和管理各种设备和系统。
它通常包含一个或多个专用的硬件和软件组件，用于实现特定的功能和任务。
嵌入式系统广泛应用于电子设备、汽车、工业自动化、医疗器械等各个领域。
本文将对嵌入式系统及应用进行总结。
首先，嵌入式系统具有以下几个特点。
1.实时性：嵌入式系统通常需要在严格的时间要求下完成特定的任务。
例如，汽车的刹车系统需要在几毫秒内响应驾驶员的指令，以确保安全性。
2.低功耗：嵌入式系统通常使用电池或其他节能设备作为能源供应。
因此，功耗成为设计和开发过程中的一个重要考虑因素。
3.硬件限制：嵌入式系统通常具有较小的存储和处理能力，并且往往需要适应兼容不同的硬件平台和设备。
4.可靠性：嵌入式系统通常用于关键任务和设备，如航空航天、医疗器械等。
因此，系统的可靠性对于确保任务的顺利完成至关重要。
嵌入式系统具有广泛的应用领域。
以下是一些常见的嵌入式系统应用举例：1.消费电子：智能手机、平板电脑和智能电视等消费电子产品都使用了嵌入式系统。
这些嵌入式系统能够提供多功能和交互性。
2.汽车电子：现代汽车包含了大量的嵌入式系统，用于控制和监测车辆的各个方面。
例如，引擎控制单元(ECU)用于监测和调整引擎性能，而车载娱乐系统则提供丰富的娱乐功能。
3.工业自动化：嵌入式系统在工业自动化中发挥着重要的作用。
它们用于控制生产线、机器人和其他自动化设备，以提高生产效率和质量。
4.医疗器械：医疗器械也广泛使用了嵌入式系统，用于诊断和治疗疾病。
例如，心脏起搏器用于监测和调节心脏的跳动，血糖仪用于监测糖尿病患者的血糖水平等。
5.军事和航空航天：嵌入式系统在军事和航空航天领域中的应用也非常重要。
例如，导弹系统、飞行控制系统和卫星通信系统都使用了嵌入式系统。
嵌入式系统的开发过程通常包括以下几个关键步骤：1.需求分析：确定系统的功能和性能要求，并了解各种硬件和软件资源的可用性。
嵌入式系统综述
1 嵌入式计算机普及的基础技术计算机的最初发展都是为军用服务的，它们的基础技术是电子管，因此这些计算机是完全没有办法普及的。
我国计算机的发展也是如此，是从电子管计算机到晶体管计算机再到集成电路芯片计算机的。
1.1 国产计算机的快速起步我国是从1956年开始搞计算机的；1958年8月1日研制出第一台电子管103机；1965年6月研制出第一台晶体管109机；1968年8月研制出第一台小规模集成电路嵌入式156计算机；1977年研制出第一台大规模集成电路嵌入式77型计算机。
由于这些计算机的基础技术: 所用的电子管、晶体管与大小规模集成电路都是自行设计与制造的,所以,发展很快。
1.2 国产计算机的当前发展国产计算机的当前发展也是很快的,不足的是基础技术;从计算机来讲,缺少的核心东西是“芯”片；从绘图机来讲，缺少的核心东西是喷墨“头”；从遥感系统来讲，缺少的核心东西是高性能的传感“器”；由于我国现在的VLSI芯片制造技术这个基础技术的差距太大，不能形成良性循环,未能取得信息产业发展的主动权。
1.3 芯片制造技术: 计算机普及的基础技术1958年世界上的第一块集成电路芯片问世，从此开始了计算机的新纪元；速度上：快, 计算单位从MIPS到BIPS；体积上：小, 从看得见的到看不见的；功耗上：低, 从ENIAC的费城灯光到PC的TV功耗；容量上：大, 光的、磁的与半导体的存储器样样都有；价格上：廉, 现在是1958年的百万分之一。
性能价格比差不多每年提高一倍。
____1.4 计算机的普及芯片制造技术的发展，是如何使得计算机得到普及的？这要归功于Xerox PAPC(Palo Alto Research Center in California)的Alan Kay提出的个人计算机概念。
他开发了名叫Alto的第一台个人计算机；但是，他认为能普及的个人计算机应该是可携带的，因此没有把Alto变为商品。
个人计算机的普及使计算机工业的发展，现在已经进入到它的服务阶段。
嵌入式系统综述
嵌入式系统综述嵌入式系统综述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和系统中，不同于个人计算机或服务器等通用计算机系统。
嵌入式系统通常被用于控制和操作其他设备，而不是为了执行通用的计算任务。
在这篇文章中，我们将对嵌入式系统进行综述，探讨其定义、特点、应用领域以及未来发展趋势。
一、嵌入式系统的定义和特点嵌入式系统是一种专用的计算机系统，具有以下几个特点： 1. 实时性：嵌入式系统通常需要对实时数据进行处理和响应，因此必须满足严格的实时性要求。
比如，航空、汽车和医疗设备等领域都需要嵌入式系统来确保其操作的实时性和可靠性。
2. 专用性：嵌入式系统的功能通常是针对特定应用领域或设备而设计的，因此它们的硬件和软件都经过专门定制。
这使得嵌入式系统在功耗、资源利用效率和成本方面具有较高的优势。
3. 小尺寸：嵌入式系统通常需要被嵌入到其他设备中，因此它们的大小和体积通常要比个人计算机或服务器小得多。
这要求嵌入式系统具备较高的集成度和紧凑的设计。
4. 低功耗：嵌入式系统通常由电池供电或者依赖于环境能源，因此需要具备较低的功耗。
为了降低功耗，嵌入式系统往往使用低功耗的处理器和传感器，并采取各种节能措施。
二、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统在各个领域得到了广泛的应用，下面我们将介绍其中的一些典型应用领域：1. 汽车电子：现代汽车中的许多功能和系统都依赖于嵌入式系统，比如引擎控制单元、车载娱乐系统、智能驾驶辅助系统等。
这些嵌入式系统使汽车具备更高的安全性、驾驶舒适性和能源利用效率。
2. 工业控制：嵌入式系统在工业领域中扮演着重要的角色，用于控制和监测各种工业过程。
比如，工厂中的自动化生产线、机器人系统和传感器网络都离不开嵌入式系统的支持。
3. 消费电子：如今的消费电子产品中普遍采用了嵌入式系统，比如智能手机、智能电视、智能家居设备等。
这些嵌入式系统实现了各种智能功能，提升了用户体验。
4. 医疗设备：医疗设备中的嵌入式系统可以用于监测患者的生命体征、控制医疗设备的操作、进行远程医疗等。
嵌入式系统概述
嵌入式系统概述嵌入式系统是一种专门设计用于控制某个特定任务的计算机系统。
它通常以微处理器为核心，集成了软件和硬件组件，用于实时控制、监测和交互。
由于嵌入式系统直接嵌入在所控制的设备中，因此它们的体积小、功耗低，并且具有高度的可靠性和实时性。
本文将从嵌入式系统的定义、应用领域以及未来发展的趋势等几个方面对嵌入式系统进行概述和介绍。
1. 嵌入式系统的定义嵌入式系统是一种被嵌入在目标设备中的计算机系统，其目的是实现特定任务或控制设备的功能。
与传统计算机系统相比，嵌入式系统往往具有更小的体积、更低的功耗和更高的可靠性。
它们用于各种领域，包括消费电子、医疗设备、汽车、航空航天和工业控制等。
2. 嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个领域，以下是几个典型的应用领域：2.1 消费电子嵌入式系统在消费电子产品中发挥着重要作用，如智能手机、平板电脑和智能家居设备等。
这些设备需要处理复杂的任务，如多媒体播放、图形处理和无线通信等。
2.2 医疗设备医疗设备中的嵌入式系统用于监测和控制患者的生命体征，并协助医生进行诊断和治疗。
这些设备对实时性和可靠性的要求非常高，如心电图仪、血压仪和呼吸机等。
2.3 汽车现代汽车中的嵌入式系统功不可没，它们控制着车辆的引擎、安全系统和娱乐系统等。
嵌入式系统在实时监测车辆性能、提升安全性能和提供导航服务等方面发挥着重要作用。
2.4 航空航天航空航天领域依赖于高度可靠的嵌入式系统来驱动和控制飞机、卫星和导弹等。
这些系统必须具有高度的安全性和实时性，以确保飞行器的稳定性和准确性。
2.5 工业控制工业控制中的嵌入式系统用于监控和控制生产过程。
它们可以实现自动化的生产线，并提高效率和质量。
嵌入式系统在工业领域中的应用非常广泛，如机器人、传感器和自动化仪表等。
3. 嵌入式系统的未来发展趋势随着科技的不断发展，嵌入式系统也在不断演进和改进。
以下是嵌入式系统未来的发展趋势：3.1 物联网物联网是未来嵌入式系统的一个重要方向。
《嵌入式系统概述 》课件
实时操作系统
总结词
实时操作系统是嵌入式系统中用于实现实时处理的关键技术 。
详细描述
实时操作系统能够提供多任务管理和调度功能，确保关键任 务能够在规定的时间内完成。它具有高度的可靠性和确定性 ，能够处理突发事件和异常情况，保证系统的稳定性和实时 性。
精简指令集计算机
总结词
精简指令集计算机是一种针对嵌入式系统设计的计算机架构，它能够提高系统的性能和 能效。
可靠性设计涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，选用高 质量的元器件、进行严格的测试和筛选是关键。软件方面 ，通过容错技术、恢复机制和错误检测与纠正等技术，提 高系统的可靠性和稳定性。此外，在系统设计中还需要考 虑环境适应性、安全性和电磁兼容性等方面，以确保嵌入 式系统在各种复杂环境中的稳定运行。
PART 04
《嵌入式系统概述》 ppt课件
REPORTING
• 嵌入式系统简介 • 嵌入式系统的组成 • 嵌入式系统的关键技术 • 嵌入式系统的发展趋势 • 嵌入式系统的未来展望
目录
PART 01
嵌入式系统简介
REPORTING
定义与特点
总结词
嵌入式系统的定义、特点
详细描述
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到其他设备中，作为这些设备的控制核心。它具有特定的功能和 性能要求，通常需要满足高可靠性、低功耗、小体积等要求。嵌入式系统的主要特点是软硬件紧密结合，软件需 要根据硬件平台进行定制。
低功耗设计
总结词
低功耗设计是嵌入式系统中的重要技术之一，它能够延长设备的运行时间并降低 能源消耗。
详细描述
嵌入式系统的低功耗设计主要涉及硬件和软件两个方面。硬件方面，低功耗的处 理器和外围设备是关键，它们能够降低整个系统的能耗。软件方面，通过优化算 法和调度策略，减少不必要的计算和等待时间，降低系统能耗。
嵌入式课程第1讲嵌入式系统综述ppt课件
课程设置的必要性
▪ 应用需求日益复杂 ▪ 微处理器技术长足发展 ▪ 社会对嵌入式技术人才的需求
据统计2002年16/32位嵌入式处理 器的销售额已接近70亿美元 ▪ 嵌入式软件技术成为核心
4/92
嵌入式处理器快速成长
$70亿
5/92
课程目的
了解嵌入式系统的概念和体系结构
掌握嵌入式系统的软硬件开发方法
代表产品有TI的TMS320C2000/C5000 和Motorola的DSP56000
35/92
嵌入式SOC
System On Chip,片上系统/系统芯片 将很多功能模块集成到单个芯片上 ➢ 各种通用处理器内核作为SOC设计公司的标准库，
用VHDL等语言描述 ➢ 除个别无法集成外，嵌入式系统的大部分集成到一
12/92
课程安排（5）
3. 嵌入式Linux设备驱动实验 － 基本的编程实现 － 数码管驱动与按键驱动的结构分析及使用方法
4. 串口通讯与短信收发系统综合实验 － 基于Qt的嵌入式GUI程序设计 － 串口通讯程序设计 － 短信收发程序设计 － 程序编译下载与运行
13/92
评分标准
课堂表现与出勤率：20％ 实验表现：50％ 实验报告：30％
MIPS公司开发了32位高性能，低功耗的处理器 内核MIPS 32 4Kc和64位的处理器内核MIPS
64 5Kc
应用范围：机顶盒、视频游戏机、Cisco路由
器、激光打印机
30/92
典型的嵌入式微处理器－PowerPC
PowerPC架构特点：可伸缩性好，方便灵活
既有通用处理器，也有嵌入式微控制器和内核， 应用范围非常广泛，从高端服务器、工作站到 PC，从消费类电子到通信设备
嵌入式操作系统综述
信息技术与机电化工141嵌入式操作系统综述李孟轩（山西农业大学信息学院）摘要：科学和经济伴随着时代的脚步大步前进，计算机技术的发展也发生了巨大的飞跃。
芯片的制造技术也日益崛起，嵌入式实时操作系统的应用越加广泛，人人家中也有各种实时实时操作系统，最显而易见是手机的应用。
通过这种系统软件，可以始终实现为我们服务的目的。
另外还有无人机、智能洗碗机等等内布置有嵌入式操作系统的高科技产品。
在军事中的应用例如军用飞机、航空母舰中都有嵌入式操作系统，为我国的国防军备的发展做出了重要贡献。
本文根据嵌入式操作系统的特点及应用进行探究讨论。
关键词：嵌入式操作系统；综述；开发引言随着社会的不断发展，新时代对计算机系统和软件的要求越来越高，尤其是大数据时代下对高运算能力的要求。
应用程序是嵌入式操作系统的核心，系统运行的关键在于计算机技术的发展程度，具有良好的稳定性，在计算机技术的不断演变发展的过程中计算机嵌入式操作系统在现阶段已经在许多行业中发挥了重要作用，在未来的发展中也具有良好的发展前景。
一、嵌入式操作系统的发展现代科学技术的飞跃进步，在通过先进技术的结合下，计算机嵌入式操作系统逐渐完善，功能日益强大。
其经历了四个阶段：（一）嵌入式算法阶段在嵌入式计算机系统开发的初始阶段，系统中没有嵌入式算法，其核心是单芯片控制部件，这就导致了计算机嵌入式操作系统的总体结构较为单一、存储容量较小、功能很少、工作效率也比较低、而且没有任何用户互动接口。
（二）以 CPU 为核心计算机嵌入式操作系统主要是以嵌入式CPU作为重要基础。
在此阶段中，加入了许多类型的嵌入式操作系统，但是操作系统的通用性很差，再具体工作中处理器处于轻负载状态。
将过载的处理器之间的任务转换为处于空闲状态的处理器，其基本目标是以提高系统的整体运行性能为基准。
（三）通用式嵌入通用式嵌入，在计算机信息应用程序中计算机嵌入操作系统是第三阶段。
在此阶段，操作系统的性能已得到显著改善，同时针对特定情况（例如静态和动态指标）进行了适当的调整，以提高处理器之间的性能，可以实现负载分配，这样不仅确保了系统稳定性，而且也节省了时间。
第一部分_嵌入式系统开发与应用综述
1.4 嵌入式系统的分类
按表现形式分（硬件范畴） 一．按表现形式分（硬件范畴）
芯片级嵌入（含程序或算法的处理器） 模块级嵌入（系统中的某个核心模块） 系统级嵌入
1.4 嵌入式系统的分类
二．按实时性要求分（软件范畴） ： 按实时性要求分（软件范畴） 非实时系统（PDA） 软实时系统（消费类产品） 硬实时系统（工业和军工系统）
1.2 嵌入式系统的概念
• 嵌入式系统是嵌入到对象体中的专用计算机系统 • 以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统是继IT网络 技术之后，又一个新的技术发展方向。
嵌入式系统的概念_ 嵌入式系统的概念 IEEE的定义
IEEE对嵌入式系统的定义为： 嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助 操作机器和设备的装置”（devices used to control、monitor、or assist the operation of equipment、machinery or plants） 这主要是从应用对象上加以定义，涵盖了 软、硬件及辅助机械设备。
1.3 嵌入式系统的特点
二．嵌入式系统运行环境差异很大； 嵌入式系统运行环境差异很大；
嵌入式系统无所不在，但运行环境也差异很大， 可运行在飞机上、冰天雪地的两极中、骄阳似火 下的汽车里、要求温湿度恒定的科学实验室等。 特别是在恶劣的环境或突然断电的情况下，要求 系统仍然能够正常工作。 这些情况对设计人员来说意味着要同时考虑到硬 件与软件。“严酷的环境”一般意味着更高的温 度与湿度。军用设备标准对嵌入式元器件的要求 非常严格并且在价格上和商用、民用差别很大。 比如英特尔公司的8086，当它用在火箭上时， 单价竟高达几百美元。
嵌入式控制和计算机的芯片使用量比 较（个）
4,500 4,000 3,500 3,000 Millions of Units 2,500 2,000 1,500 1,000 500 0 1998 1999 2000 2001 2002 PC/WS 2003 Embedded 2004 2005 2006 2007
嵌入式系统概述范文
嵌入式系统概述范文嵌入式系统是一种专门用于特定应用领域的计算机系统，通常用于控制和操作各种设备和系统。
它由硬件和软件组成，可以执行特定的功能，如控制、实时处理、通信和监控等。
嵌入式系统的应用范围非常广泛，包括消费电子、汽车、医疗设备、通信设备、工业控制等。
1.实时性：嵌入式系统通常需要实时响应和处理数据，以保证系统的准确性和稳定性。
它们需要及时采集和处理传感器数据，并以适当的方式响应外部事件。
2.资源受限：由于嵌入式系统往往是为特定应用设计的，它们通常具有较小的存储和处理能力。
此外，嵌入式系统还需要考虑功耗和体积的限制，以适应各种应用环境。
3.实时嵌入：由于嵌入式系统通常嵌入到物理设备中，与其紧密集成，因此嵌入式系统需要具有高度的稳定性和可靠性，以适应长时间运行和恶劣环境的要求。
嵌入式系统的硬件通常由处理器、存储器、输入输出设备和各种传感器组成。
处理器是嵌入式系统的核心，它负责执行软件指令，处理各种数据和信号。
存储器用于存储程序和数据，包括随机访问存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
输入输出设备用于与外部环境进行通信和交互，如键盘、显示器、传感器和执行器等。
嵌入式系统的软件通常由操作系统和应用软件组成。
操作系统负责管理系统资源、调度任务和处理中断等，以保证系统的稳定性和实时性。
应用软件则运行在操作系统之上，根据特定的应用需求提供各种功能和服务。
开发嵌入式软件需要掌握特定的编程语言和开发工具，如C/C++和嵌入式开发环境等。
嵌入式系统的开发过程通常包括需求分析、系统设计、软硬件开发、集成测试和部署等阶段。
需求分析阶段主要确定系统的功能和性能需求，以及硬件和软件的具体要求。
系统设计阶段负责确定系统的体系结构和模块划分，以及确定各个模块之间的接口和通信方式。
软硬件开发阶段负责实现系统的硬件和软件设计，包括电路设计、PCB布局、软件编写和调试等。
集成测试阶段将不同模块和组件集成到一起，并进行功能、性能和可靠性测试。
嵌入式系统综述课程设计
嵌入式系统综述课程设计课程设计题目：嵌入式系统综述班级：姓名：学号：指导教师：成绩：电子与信息工程学院信息与通信工程系目录目录 (3)摘要 (4)关键词 (4)1. 嵌入式系统的当代背景 (4)2. 嵌入式系统的发展 (5)2.1始于微型机时代的嵌入式应用 (5)2.2现代计算机技术的两大分支 (5)2.3 两大分支发展的里程碑事件 (6)3. 嵌入式系统的特点 (6)3.1嵌入式系统的特点 (6)3.2 ARM9嵌入式系统的特点 (7)4. 嵌入式系统的发展趋势、分类及问题 (7)4.1嵌入式系统的发展趋势 (7)4.2嵌入式系统的分类 (8)4.3嵌入式系统的设计与制作过程中突出的问题 (9)5. ARM9嵌入式系统相关技术概述 (9)6. 总结 (10)7. 参考文献 (10)嵌入式系统综述摘要：嵌入式系统诞生于微型机时代，本文从嵌入式系统的发展历史、嵌入式系统市场和技术发展的变化着手，通过分析当前典型的嵌入式系统的特点，探讨嵌入式系统的发展趋势。
关键词：嵌入式；特点；发展1. 嵌入式系统的当代背景在信息技术和网络技术高速发展的后PC（Post—PC）时代，嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、各类产业和商业文化艺术以及人们的日常生活等方方面面。
嵌入式技术越来越和人们的生活紧密结合，成为最热门的技术之一[1]。
在嵌入式产品日渐普及和迅速发展的背景下，掌握嵌入式Linux软件技术或者嵌入式硬件设计的开发人员已经成为社会急需。
在当今信息化社会中，嵌入式系统在人们的日常工作和生活中所占的份额，可能已超过传统意义的控制系统，这就是为什么我们的学生感到学的没有用，而有用的又没有学的原因。
在嵌入式系统及开发环境方面，目前仍有许多问题尚在研究发展之中，如嵌入式系统的硬件软件协同设计方法；面向多目标，多任务的微内核嵌入式操作系统；分布嵌入式系统的实时性问题，分布式计算，分布式信息交互与综合处理；以及嵌入式系统的多目标交叉编译和交叉调试工具的研究等。
嵌入式操作系统综述
嵌入式操作系统综述摘要嵌入式系统是以嵌入式计算机为技术核心，面向用户、面向产品、面向应用，软硬件可裁减的，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统通常具有可裁剪性，实时性，可靠性等特点。
本文介绍了两种开源嵌入式操作系统RTLinux和RTEMS以及BEPC目前正在使用的操作系统VxWorks的概况，并对这三种操作系统的性能进行比较，为BEPCII 的控制系统将采用何种嵌入式操作系统进行论证。
1.引言随着信息家电的普及，智能化、网络化将会无所不在，所有这些都离不开嵌入式软件，而在嵌入式软件中最核心的莫过于RTOS(Real Time Operating System，实时操作系统)。
在国内，提到嵌入式系统，人们更多地想到的是占据市场很大份额的Linux和VxWorks，而很少有人会提到RTEMS。
然而，近年来，RTEMS 凭借着它的自身优势异军突起，正逐步为人们所熟识。
相比之下，Linux虽然很多设计理念更适合PC，但占用资源较多，最后可能导致产品成本过高或者质量不可控。
而VxWorks是一种收费的操作系统，若要使用，就要缴纳数量不菲的费用。
三者各有优劣，但它们各自的综合性能如何呢？在下面的各章节中，本文将逐步介绍这三种系统，并对其性能进行深入的对比。
2.RTLinux、VxWorks和RTEMS的概述2.1. RTLinux操作系统综述RTLinux开发始于美国新墨西哥州矿业大学，目前由FSMlabs公司进行开发工作，该产品受美国专利保护。
系统结构我们知道，Linux是一个通用操作系统，将它应用于嵌入式实时环境有许多缺点和不足，特别是在运行内核线程时，Linux会关闭中断，其它的问题还包括分时的调度，虚拟文件系统的时间不确定性，缺乏高精度的计时等。
RTLinux使用众所周知的虚拟机技术的简单方案来解决上面提到的问题，增加了一个仿真程序来替换Linux的底层中断程序。
关于嵌入式系统综述
嵌入式系统技术综述嵌入式系统无疑是当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。
嵌入式系统用在一些特定专用设备上，通常这些设备的硬件资源（如处理器、存储器等）非常有限，并且对成本很敏感，有时对实时响应要求很高等。
特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。
像我们平常常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机（DC）、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set TopBox)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。
嵌入式系统是软硬结合的东西，搞嵌入式开发的人有两类。
一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，他们主要是搞硬件设计，有时要开发一些与硬件关系最密切的最底层软件，如BootLoader、 Board SupportPackage(像PC的BIOS一样，往下驱动硬件，往上支持操作系统），最初级的硬件驱动程序等。
他们的优势是对硬件原理非常清楚，不足是他们更擅长定义各种硬件接口，但对复杂软件系统往往力不从心（例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等）。
另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。
如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握，我们完全也可写BSP和硬件驱动程序。
嵌入式硬件设计完后，各种功能就全*软件来实现了，嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件，这占了嵌入式系统的最主要工作（目前有很多公司将硬件设计包给了专门的硬件公司，稍复杂的硬件都交给**或国外公司设计，国内的硬件设计力量很弱，很多嵌入式公司自己只负责开发软件，因为公司都知道，嵌入式产品的差异很大程度在软件上，在软件方面是最有"花头"可做的），所以我们搞软件的人完全不用担心我们在嵌入式市场上的用武之地，越是智能设备越是复杂系统，软件越起关键作用，而且这是目前的趋势。
嵌入式 综述
嵌入式综述嵌入式系统是一种特殊的电子系统，它的设计目标是为了完成特定任务或控制特定设备。
嵌入式系统被广泛应用于各个领域，如家电、汽车、电信、医疗、航空航天等，为我们的生活带来了巨大的便利和效益。
嵌入式系统的核心是微处理器，它是嵌入式系统的大脑。
微处理器的选择在嵌入式系统设计中至关重要，需要根据系统的需求来确定合适的型号和性能。
常见的微处理器有ARM、MIPS、PowerPC等，它们具有低功耗、高性能和良好的可扩展性，非常适合嵌入式系统的应用。
在嵌入式系统中，软件也是至关重要的。
软件开发包括嵌入式系统的驱动程序开发、系统软件开发、应用软件开发等。
其中，驱动程序是嵌入式系统与硬件之间的桥梁，负责将上层应用程序的指令转换为硬件操作；系统软件负责嵌入式系统的任务管理和资源分配；应用软件则是根据具体需求开发的，如智能家居控制软件、车载导航软件等。
嵌入式系统的开发过程需要经历系统设计、硬件开发、软件开发、调试和测试等多个阶段。
在系统设计阶段，需要明确系统的需求和功能，确定系统硬件和软件的架构；在硬件开发阶段，需要根据设计要求进行电路设计、布板、制造和调试；在软件开发阶段，需要根据硬件平台开发驱动、系统软件和应用软件；在调试和测试阶段，需要对整个系统进行功能测试、性能测试和稳定性测试，确保系统工作正常。
嵌入式系统的发展犹如一匹飞马，在过去几十年中取得了巨大的进步。
随着硬件技术的不断更新换代，芯片的集成度越来越高，功耗越来越低，性能越来越强。
同时，软件开发工具也不断完善，开发效率越来越高。
这些进步为嵌入式系统的发展提供了强大的支持。
嵌入式系统的应用前景非常广阔。
随着物联网的快速发展，嵌入式系统在智能家居、智能交通、智慧医疗等领域的应用越来越多。
例如，在智能家居领域，通过嵌入式系统可以实现家电的远程控制、智能化管理，提高居民的生活质量和便利性；在智能交通领域，嵌入式系统可以实现车辆的智能导航、交通信号灯的智能控制，提高交通效率和安全性；在智慧医疗领域，嵌入式系统可以实现医疗设备的智能化管理、疾病的智能监测和诊断，提高医疗水平和效率。
嵌入式系统概述
通用计算机产业是垄断的。
嵌入式系统与技术是一个分散的工业，充满竞
争、机遇与创新。
没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断
全部市场即便在体系结构上存在着主流，但各
不相同的应用领域决定了不可能有少数公司，
少数产品垄断全部市场。因此嵌入式系统领域
的产品和技术，必然是高度分散的，留给各个
行业的中小规模高技术公司的创新余地很大。
12.
一般专用于特定的任务，而PC是一个通用计算机。
使用多种类型的处理器和处理器体系结构。
及其关注成本
有实时约束
使用实时多任务操作系统
软件故障造成的后果比PC系统更严重
大多有功耗约束
经常在极端的环境下运行
系统资源比PC少的多
通常所有的目标代码存放在ROM中
需要专用工具和方法进行开发设计
嵌入式系统的数量远远超过PC
电子产品到大型通信设备，无所不包。
处理器芯片主要型号是PowerPC 750，它于1997年
研制成功，最高的工作频率可以达到500MHz，采
用先进的铜线技术。该处理器有许多品种，以便适
合各种不同的系统。包括IBM小型机、苹果电脑和
其他系统。
嵌入式的PowerPC 405（主频最高为266MHz）和
PowerPC 440（主频最高为550MHz）处理器内核可
1.4嵌入式系统的应用领域
1.4嵌入式系统的应用领域
1.5嵌入式系统的产品
网络设备:交换机、路由器,MODEM
消费电子:手机、MP3、PDA 、可视电话、
电视机顶盒、数字电视、数码照相机、
数码摄像机、信息家电
办公设备:打印机、传真机、扫描仪
嵌入式系统综述.doc
嵌入式系统综述.doc嵌入式系统是一种特殊的计算机系统，主要用于应用中实现特定功能的硬件和软件的结合体。
它通常被嵌入到大量日常使用的设备中，如智能手机、数码相机、电视机、微波炉和交通信号灯等。
嵌入式系统是一个复杂的系统，由多个组成部分构成，如处理器、存储器、输入输出接口和各种传感器。
这些部分通常被紧密集成在一起，以提高整个系统的性能和可靠性。
嵌入式系统经常需要处理实时数据。
因此，它往往需要高效的处理方式，如使用高速处理器和特殊的编程技术。
此外，由于嵌入式系统通常会在恶劣的环境条件下工作，如高温、低温、高湿度和震动等，因此它们需要具备高度的耐用性和可靠性。
嵌入式系统分为硬件和软件两部分。
硬件包括微处理器、存储器、输入输出接口、传感器和电源等部分。
软件包括操作系统、驱动程序和应用程序等部分。
通常情况下，硬件和软件是互相配合的，共同实现系统的特定功能。
现代嵌入式系统使用的处理器和存储器一般都是高度集成的芯片。
这样的芯片兼备高性能、低功耗、小尺寸和多功能等优点。
与传统的计算机系统不同，嵌入式系统的处理器通常是专用的，并且集成了其他必要的硬件接口和相应的输入输出控制电路。
嵌入式系统需要各种输入输出接口来与外部设备进行通信，如串口、并口、通信接口、模拟输入输出接口等。
此外，由于嵌入式系统通常需要与各种传感器进行交互，因此它们还需要特殊的电路来处理传感器提供的数据。
在嵌入式系统中，如何处理和保护数据是非常重要的。
嵌入式系统需要在硬件和软件级别上实现安全保障机制，如使用密码散列等技术来保护数据的安全性。
嵌入式系统的开发需要具有高度的技能和知识，如硬件设计、嵌入式软件开发、电子电路设计和机械设计等。
在开发中，应该从系统的整体性能和可靠性方面进行综合考虑，确保整个系统在不同应用场景下都能够正常运行。
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7
嵌入式系统示例 ——汽车控制系统
嵌入式系统综述
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嵌入式系统示例 ——汽车控制系统
前车门控 制系统
发动器控 制系统
后车门控 制系统
尾灯控制 系统
所有的控 制系统都 是一个完 整的嵌入 式系统
座椅控制 系统
嵌入式系统综述
马达 控制器 车灯
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嵌入式系统的应用领域
工业
工控设备 智能仪表 汽车电子
• 互联网的普及 • 半导体技术的改善 • 3C（Compute,Communication,ConsumerElectronic ）技
术的快速融合 • 使用者的需求 • 信息服务应用生活化
嵌入式系统综述
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未来嵌入式系统的发展趋势
嵌入式系统综述
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嵌入式系统概述
➢ 1.嵌入式系统 ➢ 2. 嵌入式系统组成 ➢ 3.嵌入式处理器 ➢ 4.嵌入式操作系统
• 提供硬件基础
计算机组成原理
• 确立计算机部件功能 • 掌握计算机工作原理
高级语言程序设计
• 熟悉C语言程序设计的方法 • 掌握基本程序设计思想
嵌入式系统综述
3
嵌入式系统概述
➢ 1.嵌入式系统 ➢ 2.嵌入式系统组成 ➢ 3.嵌入式处理器 ➢ 4.嵌入式操作系统
嵌入式系统综述
4
1.1 嵌入式系统
monitor, or assist the operation of equipment,
machinery or plants）。
简单讲，就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。
三要素：嵌入、专用、计算机
嵌入式系统的特点:由三要素引出
·嵌入性：嵌入到对象体系中，有对象环境要求
·专用性：软、硬件按对象要求裁减
加油站、停车场管理
嵌入式系统综述
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嵌入式在Internet中的应 用
嵌入式系统综述
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军事国防领域
嵌入式系统综述
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航天领域
嵌入式系统综述
19
1.1.2 嵌入式系统的定义及特点
根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：
嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器 和设备的装置”（原文为devices used to control,
微处理器：是嵌入式系统的核心。嵌入式微 处理器一般都具有较高的集成度。
外围硬件: 嵌入式系统处理器以外的硬件，为系统提供运行条 件(时钟和电源部件)和部分功能(内存、各种通讯端口等)。
嵌入式系统综述
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•嵌入式系统的历史
单片机模式和计算机模式
计算机学科
计算机模式： 操作系统 网络协议 人机交互 多媒体
电子学科
单片机模式： 低功耗
高集成度 针对性设计
新型嵌入式系统
嵌入式系统综述
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嵌入式系统的相关技术与发展趋势
相关技术：多学科交叉， 计算机、电子技术、 微电子技术、集成电路设计等
处理文档、进行工作管理和生产控制的计算机
嵌入式技术的电子产品，如：MP3、PDA、手机、 智能玩具，网络家电、智能家电、车载电子设备 等
在工业和服务领域中，大量嵌入式技术也已经应 用于工业控制、数控机床、智能工具、工业机器 人、服务机器人等各个行业，正在逐渐改变着传 统的工业生产和服务方式
嵌入式系统综述
军事国防
军事电子
嵌入式应用
网络设备
电子商务
消费电子
信息家电 智能玩具 通信设备 移动存贮
嵌入式系统网综络述
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工业控制 、工业设备
过去在工业过程控制、数字机床、电力系 统、电网安全、电网设备监测、石油化工 系统等方面，大部分低端型设备主要采用 是８位单片机。
随着技术发展，目前许多设备除了进行实 时控制，还须将设备状态，传感器的信息 等在显示屏上实时显示。 需要性能更高的控制系统。
·计算机：实现对象的智能化功能
嵌入式系统综述
20
嵌入式系统的概念
目前，对嵌入式系统的定义多种多样，但没有 一种定义是全面的。下面给出两种比较合理定义：
●从技术的角度定义：以应用为中心、以计算机 技术为基础、软件硬件可裁剪、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。 ●从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复 杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的 计算机系统。
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消费类电子—智能玩具、手持通讯的核心
嵌入式系统综述
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智能玩具与机器人
嵌入式系统综述
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交通管理、环境监测
交通管理在车辆导航、流量控制、信息监测与 汽车服务方面，目前GPS设备已经从尖端产品 进入了普通百姓的家庭
水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、 堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源 和空气污染监测。
ARM嵌入式系统
嵌入式系统综述
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ARM嵌入式系统-课程特点
专业技术基础课
硬件系列课程之一
• 计算机组成原理 • 微机原理及接口技术 • 嵌入式系统 • 计算机体系结构
指定选修课
• 以技术为主 • 面向应用 • 软硬件相结合
嵌入式系统综述
2
ARM嵌入式系统-先修课程
计算机文化课基础(全面了解)
数字逻辑嵌入式系统综述Fra bibliotek251.2 嵌入式系统的组成
微处理器、外围硬件、嵌入式操作系统、应用程序以及开发环 境(软件分3层：HW/FM/AP ，HW硬件驱动或接口操作； FM中间层；AP应用层）
编译 开发环境
应用程序 操作系统
软件部分
下载和调试
嵌入式 微处理器
外围硬件
嵌入式系统综述
硬件部分
26
1.2 嵌入式系统的组成
嵌入式系统综述
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嵌入式系统应用领域－信息家电
信息家电将成为嵌入式系统最大的应用领 域。
只有按钮、开关的电器显然已经不能满足 人们的日常需求。
具有用户界面，能远程控制，智能管理的 电器是未来的发展趋势，如冰箱、空调等 的网络化、智能化等。
嵌入式系统综述
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嵌入式系统应用领域－消费类电子
嵌入式系统综述
的嵌入式系统，高档汽车中也有多达几十个嵌入式系统。
在日常生活中，几乎所有带有一点“智能”的家电（全自动洗
衣机、电脑电饭煲…）都是嵌入式系统。
嵌入式系统广泛的适应能力和多样性，使得视听、工作场
所甚至健身设备中到处都有嵌入式系统。
嵌入式系统综述
5
现实中的嵌入式系统
嵌入式系统综述
6
嵌入式技术无处不在
嵌入式系统的诞生于微型计算机时代，随其诞生现代计算机 领域中出现了通用计算机与嵌入式计算机的两大分支。
通用计算机：按照高速、海量的技术发展； 嵌入式计算机系统：则为满足对象系统嵌入式智能化控制 要求发展。
1.1.1 现实中的嵌入式系统
嵌入式系统的应用：工业自动化、国防、运输和航天领域。
例如神州飞船和长征火箭中嵌入式系统，导弹的制导系统中