嵌入式系统的定义、分类与特点

嵌入式系统的定义、分类与特点

嵌入式系统的定义、分类与特点1.1.1 嵌入式系统的定义、分类与特点

1．嵌入式系统的定义

嵌入式系统的定义1: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,适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。嵌入式系统的定义2:嵌入到对象体系中的专用计算机系统。嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的三个基本要素。对象系统是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。

嵌入式系统与通用计算机系统的本质区别在于系统的应用不同,嵌入式系统是将一个计算机系统嵌入到对象系统中。这个对象可能是庞大的机器,也可能是小巧的手持设备,用户并不关心这个计算机系统的存在。

在理解嵌入式系统的定义时,不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备,例如,内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA 等。2．嵌入式系统的分类

按照上述嵌入式系统的定义,只要满足定义中三要素的计算机系统,都可称为嵌入式系统。嵌入式系统按形态可分为设备级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（MCU、SOC）。

有些人把嵌入式处理器当作嵌入式系统,但由于嵌入式系统是一个嵌入式计算机系统,因此,只有将嵌入式处理器构成一个计算机系统,并作为嵌入式应用时,这样的计算机系统才可称作嵌入式系统。

嵌入式系统与对象系统密切相关,其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求,不断扩展对象系统要求的外围电路（如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等）,形成满足对象系统要求的应用系统。因此,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。

3．嵌入式系统的特点

嵌入式计算机系统与通用计算机系统、数字产品相比具有以下特点:

（1）嵌入式系统是面向特定应用的。嵌入式系统中的CPU与通用CPU的最大不同就是前者大多数是专门为特定应用设计的,具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU 中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于整个系统设计趋于小型化。

（2）嵌入式系统涉及先进的计算机技术、半导体技术、电子技术、通信和软件等各个行业。嵌入式系统是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。在通用计算机行业中,占整个计算机行业90%的个人电脑产业,绝大部分采用的是x86体系结构的CPU,厂商集中在Intel、AMD等几家公司,操作系统方面被微软占居垄断地位。但这样的情况却不会在嵌入式系统领域出现。这是一个分散的,充满竞争、机遇与创新的工业,没有哪个公司的操作系统和处理器能够垄断市场。

（3）嵌入式系统的硬件和软件都必须具备高度可定制性。只有这样才能适用嵌入式系统应用的需要,在产品价格性能等方面具备竞争力。

（4）嵌入式系统的生命周期相当长。嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,其升级换代也是和具体产品同步进行的。因此嵌入式系统产品一旦进入市场,它的生命周期与产品的生命周期几乎一样长。

（5）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力。在设计完成以后,用户如果需要修改其中的程序功能,必须借助于一套专门的开发工具和环境。

（6）为了提高执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或单片机中,而不是存贮于磁盘等载体中。由于嵌入式系统的运算速度和存储容量仍然存在一定程度的限制,另外,由于大部分嵌入式系统必须具有较高的实时性,因此对程序的质量,特别是可靠性,有着较高的要求。