嵌入式系统发展综述

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1、嵌入式系统发展综述(济宁学院物理系)摘要：文章在给出了嵌入式系统具体定义的基础上，论述了嵌入式系统的结构、特点，给出了MCU、DSP、ARM等常用嵌入式处理器及VxWorks、Linux、WinCE等常用嵌入式操作系统的介绍，详细论述了关键词：嵌入式系统，嵌入式处理器，嵌入式操作系统SystemDevelopmentSummaryZhangYingLiPengChenLiFengGongYongGuang(JiningUniversityphysicsdepartment)papergivesspecificsystemssystemstructur

2、e，characteristics，givenMCU，DSP，commonlychipsVxWorks，Linux，WinCEcommonlyoperatingsystem，thesystemdevelopmentKeywords：EmbeddedSystem，Embeddedprocessorunit，Embeddedoperationsystem随着电子技术的快速发展，特别是大规模集成电路的产生而出现的微型机，使现代科学研究得到了质的飞跃，而嵌入式微控制器技术的出现则是给现代工业控制的系统，最明显的优势就是可以嵌入到任何微型或小型术为基础、软件硬

3、件可裁剪、适应应用系统，对功能、可技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就就包含了多个嵌入式微处理器，如键盘、硬盘、显示器、网卡、声卡等均是由嵌入式处理器控制的。现在，嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，嵌入式计技术、兰牙技术、传感器和微型电子机电系统(MEMS)技术、各种智能算法等方面的突破，也是促使嵌入式系统的产品迅速占有市场的一个原因，所以目前它在移动通信、发展，嵌入式系统产品的应用技术及硅片上的知识含量均表示知识经济时代已经开始的端倪。总之，现在是处于嵌嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统，自底向上包含有3个部分，如图1所示。

4、(1)硬件环境是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台，不同的应用通常有不同的硬件环境。硬(2)嵌入式操作系统完成嵌入式应用的任务调度和(3)嵌入式应用程序运行于操作系统之上，利用操的应用环境，是嵌入式系统发展中所必须解决的关键问题。经过不断的发展，原先嵌入式系统的3层结构逐步演化成为一种4层结构。如图2所示，这个新增加的中间层次叫硬件抽象层，有时也叫板级支持包，是一个介于硬接口与操作系统进行交互，向操作系统硬件的直接操作。从某种意义上来说，通用计算机行业的技术是垄断的。嵌入式系统则不同，嵌入式系统工业是不可垄断的高度分散的工业，充满了竞争、机遇

5、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，即便在体系结领域的产品和技术，必然是高度分散的，留给各个行业高新技术公司的创新余地很大。另外，社会上的各个应用领域是不断向前发展的，要求其中的嵌入式处理器核心也同步发展，这也构成了推动嵌入式工业发展的强大嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，不能独立于应用自行发展，否则便会失去市场。嵌入式系统的核心部件，嵌入式微处理器的功耗、体积、成本、处理能力和电磁兼容性等方面均受到应用要求的制约，的硬件和软件设计都必须精心考虑，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，只有这样，才能在具体应用时对用户的

6、具体需求，对芯片配置进行裁剪和添加才能达在一起，具有较长的生命周期。关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同，主要有以下几点：(1)软件要求固态化存储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嵌入式微控制器本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。(2)软件代码要求高质量、高可靠性尽管半导体技增加，但在大多数应用中，存储空间仍然是宝贵的，还量要高，以减小程序二进制代码长度、提高执行速度。(3)系统软件(OS)的高实时性是基本要求务嵌入式系统中，对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾的合理调度是保证每个任务及

7、时执行的关键，单纯通过提高处理器速度是无法完成和没有效率的，这种任务调度只能由优化编写的系统软件来完成，因此系统软件(4)多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业化标准化道路的基础，嵌入式系统开发需要开发工具和环境嵌入式系统本身不具备开发能力，即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和(5)嵌入式系统软件需要实时多任务操作系统开发平台(RTOS)通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口，是计算机基本组成不可分离的一部分，应用程序的开发以及完成后的软件都在Os平台上面运行，但一般不是实

8、时的。嵌入式系统则不同，应用程序可以没有操、利用系统资源，用户必须自行选配RTOS开发平台，这样才能保证程序