浅谈嵌入式系统

浅谈嵌入式系统

（郑中权152210303127 电子31班）

摘要：嵌入式系统在生活中运用十分广泛，给人们带来了巨大便利。若想开发嵌入式系统，我们就必须了解它。本文

将对嵌入式系统的进行简要概括，并从嵌入式系统的发展史、应用和对人们生活的影响来介绍嵌入式系统，最后简要介绍

嵌入式系统的开发过程。

关键字：嵌入式系统的发展；应用及影响；软硬件设计

一、嵌入式系统一般概括

嵌入式系统是以应用为中心、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、工号严格要求的专用计算机系统[1]。

嵌入式系统由硬件和软件两大部分组成，硬件包括了嵌入式处理器和外围硬件设备，软件一般由嵌

入式操作系统和应用软件组成。嵌入式系统是集软硬件为一体的可以独立完成某具体工作的计算机系统。

嵌入式操作系统[2]指，运行在嵌入式系统环境中，对整个嵌入式系统以及它所操作、控制的葛总不

见装置等资源进行协调、调度、指挥和控制的系统软件[3]。其中又分为硬实时和软实时操作系统[4]。

二、嵌入式系统发展

从1971年，Intel公司推出了第一款微处理器4004，到如今苹果的A11嵌入式处理器性能超过部分

i7 桌面级低压版本的处理器，可见嵌入式系统的飞速发展。纵观这几十年的发展过程，嵌入式系统的发

展可大致分为三个阶段：

1、单片机阶段：这个时期的嵌入式系统主要以功能简单的单片机为核心，来实现一些控制、采集或

是监控的功能。

2、嵌入式CPU和嵌入式操作系统阶段：这个时期已经出现了一些功能强大、价格低廉的嵌入式微处

理器和多种嵌入式操作系统。

3、SOC和网络阶段：SOC片上系统将包括CPU及多种外设控制器的专用系统集成在一个芯片上。并

且随着网络的发展，嵌入式系统已经支持网络功能，更加方便嵌入式系统的发展与应用。

三、嵌入式系统应用及影响

随着我国嵌入式系统产品日益增长的市场需求，嵌入式系统的产值也在不断增长，尤其是在医疗器

设备、家电、汽车、通信、交通、金融、工业自动化等领域表现突出。

从我们身边来看，嵌入式系统也是无处不在的，冰箱、空调、洗衣机、手机、平板、随身听，就连

简单的插座都可以用上嵌入式。可见嵌入式系统正朝方方面面发展，它没有最终的形态，却有着共同的

目标，就是让人们的生活更加便利。

说到嵌入式系统对我们的影响，那都是潜移默化的，它在无形的，在我们察觉不到的地方服务着我们，选几个具有代表性的嵌入式系统来说。首先是手机，1973年，世界上第一部手机成功问世，起初它

只是一种“便携式”的移动电话，一个采用数以千计的联建制造而成，仅仅为了实现无线通话功能的机

器[5]。从上世纪80年代后期起，随着超大规模集成电路和射频芯片成为现实，移动通信蓬勃发展。进

入21世纪，智能手机开始走进世人的生活，现在人们能够通过手机潜力视频通话，随时预订车票，收看

电视节目等等。

后来人们由以手机作为中心，通过蓝牙，WiFi，红外等连接方式又向外扩展了一圈，这里就有我们

常见的路由器、智能音箱、智能手表、智能眼镜、智能手环等等，它们也都是依靠嵌入式系统从普通的

形态发展成智能形态。

又后来，一个新的概念物联网出现了，物联网就是物和物之间向互联系的网络[6]，简称Iot。物联

网可以被看做是一种无线传感器网络，它同样依靠嵌入式系统来实现互联。

有了物联网，我相信，未来我们将人人实现智能家居。嵌入式技术在智能家居控制系统中具体表现

为综合监控家电器、采集室内环境的相关信息、自动报警、远程控制、本地控制、安全防盗等六个方面[7]。智能家居方面，米家一直走在排头位。从他们的产品来看，米家电饭煲、米家净水器、米家扫地机

器人、米家空调等等，让人有种向往的感觉。试想：早上起来你说一句要有光，窗帘就会缓缓打开，台

灯也随着美妙的音乐亮起；再说一句要有空气，空气净化器便打开，把过滤雾霾后的空气吹进屋子……

智能家居是每个人都向往的生活方式，而实现这一步，就需要嵌入式系统的有力助攻。

四、嵌入式系统软硬件设计

嵌入式系统的开发包括硬件系统设计和软件系统设计[8]。首先是硬件系统的设计，包括嵌入式微处

理器的选择、硬件整体规划方案和存储器的设计规划。然后是软件系统的设计，它又包括软件平台的架构、嵌入式操作系统的选择和嵌入式GUI的选择。可见，要掌握开发嵌入式系统的开发，基础必须过关，并且要有足够的经验。

五、总结

与通用技术算计系统相比，嵌入式系统具有专用性、可封装性、外来性、实时性和可靠性等特点，

因而得到广泛应用。随着技术的发展，嵌入式系统的的集成度会进一步提高，成本也会不断降低。未来

嵌入式系统的将朝着能够有效地提高人们的工作效率及生活质量的方向发展。

参考文献：

[1]朱昌盛.嵌入式系统应用现状及发展趋势概述[J].科技展望,2015,(13):163-

163.DOI:10.3969/j.issn.1672-8289.2015.13.144.

[2]韩心宇. 浅谈计算机嵌入式操作系统[J]. 电脑迷,2017,(03):91. [2017-10-02].

[3]俞杰. 嵌入式操作系统比较与选型原则[J/OL]. 电子技术与软件工程,2015,(12):204. (2015-06-

16)[2017-10-02]. /kcms/detail/10.1108.tp.20150616.0944.164.html

[4]陈瑞杰. 实时操作系统RTOS发展概述[J]. 通信电源技术,2016,33(04):199-200. [2017-10-02].

DOI：10.19399/ki.tpt.2016.04.079

[5]程可辛. 手机的发展、瓶颈和未来[J]. 中国新通信,2017,19(01):40-41. [2017-10-01].

[6]张立新,杜刚.物联网与嵌入式技术研究[J].软件导刊,2015,(2):16-17.DOI:10.11907/rjdk.143884.

[7]俞杰. 嵌入式操作系统比较与选型原则[J/OL]. 电子技术与软件工程,2015,(12):204. (2015-06-

16)[2017-10-02]. /kcms/detail/10.1108.tp.20150616.0944.164.html

[8]姚梦涛,杭佳,赵汉青,贾夏冬,李惠芳. 基于ARM的嵌入式软硬件系统设计与实现[J/OL]. 电子技术与

软件工程,2017,(15):202. (2017-08-03)[2017-10-02].

/kcms/detail/10.1108.TP.20170803.1503.320.html