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1、嵌入式系统研究与应用进展姓名：陈木生班级：08自动化1学号：200830460103摘要:嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统,它具有自己的特点和优势。该文介绍了嵌入式系统的应用、特点和体系结构,论述了嵌入式系统的发展,最后阐述了嵌入式系统的发展趋势以及已经应用实际的一些具体例子。关键词:嵌入式系统、发展、应用实例从计算机到1嵌入式系统的发展概述信息技术的使用和纳米微电子技术的突破，正有力推动着21世纪工业生产、商业活动、科学实验和家庭生活等领域的自动化和信息化进程。全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代
2、化家庭起居，这就为计算机的发展带来前所未有的机遇。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点,迅速走向普及。基于高速数值解算能力的微型机,表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣,要求将微型机嵌入到一个对象体系中,实现对象体系的智能化控制。这样一来,计算机便失去了原来的形态及通用的计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中,实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式系统。因此,嵌入式系统诞生于微型机时代,嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去。由于嵌入式系统要嵌入到对象体系中,实现的是
3、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,它是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各行业的具体运用相结合的产物。随着以计算机和软件为核心的数字化技术的迅速发展,多媒体技术与互联网Internet的应用迅速普及。计算机﹑通讯﹑消费电子一体化的趋势日趋明显。作为新型智能3C合一的嵌入式系统与技术进入智能化﹑网络化的发展阶段。目前,嵌入式系统在工业、农业、家庭等各个领域中的应用已越来越广。2嵌入式系统的定义以及组成定义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，适用于应用系统对功能，对可
4、靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物，这一点就决定了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。嵌入式系统的组成和结构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，如图1所示，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。硬件层包含嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口（A/D、
5、D/A、I/O等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层或板级支持包，将系统上层件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据中间层提供的接口即可进行开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。系统软件层由实时多任务操作系统、文件系统、图形用户接口、网络系统及通用组件模块组成。嵌入式操作系统负责嵌入式系统的
6、软件、硬件的资源分配、任务调度、控制协调。应用软件层用来实现对被控对象的控制功能，由所开发的应用程序组成。为方便用户操作，通常需要提供一个友好的人机界面。嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。由分立器件构成嵌入式系统设计使用各种独立的集成电路块（如处理器、RAM、ROM、译码逻辑、接口芯片、专用芯片等），通过印刷电路板上的走线相互连接，构成一个系统。3嵌入式硬件系统嵌入式系统的硬件部分，包括处理器／微处理器、存储器及外设器件和1/0端口、图形控制器等。嵌入式系统有别于一般的计算机处理系
7、统，它不具备像硬盘那样大容量的存储介质，而大多使用EPROM、EEPROM或闪存(FlashMemory)作为存储介质。软件部分包括操作系统软件（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。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。3.1嵌入式处理器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具备4个特点：一是对实时和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操作系统的执行时间减少到最低限度；二是具有功能很强的存储区保护功能，这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化
8、，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；三是可扩展的处理器结构，以能迅速地扩展出满足应用的高性能的嵌入式微处理器：四是嵌
