浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景

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1、浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景(检测技术与自动化装置卜庆贵2010080111)1嵌入式系统的定义与特点1.1定义嵌入式系统(EmbeddedSystem),就是功能比通用计算机专门化，具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的，合适的运算速度，高可靠性和较低比较成本的专门计算机系统。英国电机工程师协会的定义为：嵌入式系统为控制、监视或辅助设备，机器甚至工厂运作的装置。它具备了下列特性：通常执行特定功能；以微电脑与周边构成核心，严格的时序与稳定度的要求。全自动操作循环。我国定义为：以应用为屮心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪,适用于应用系统

2、对功能、可靠性.成本，体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。1.2特点嵌入式系统的主要特点在于系统内核小、专用性强、具有高适时性和高可靠性。根据应用需求对软硬件进行裁剪，在满足用户功能的基础上，最大限度地追求系统的可靠性、成木、体积是嵌入式技术研究的目标；建立相对通用的硬件基础，根据应用需求挂接输入检测和输出控制模块，然后在其上量身定制操作系统，再开发满足具体需求的应用软件，是嵌入式应用系统开发的一般模式。2嵌入式系统的分类目前

3、嵌入式系统除了部分为32位处理器外，人量存在的是8位和16位的嵌人式微控制器(biCui).嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，它与通用计算机应用不同在于：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各装置、产品和系统之间的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状.嵌人式计算机可以分成下面几类：(1)嵌入式微处理器嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPUo在应用中.将微处理器装配在专门设计的电路板上.只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以人幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求.嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一

4、样的，但在上作温度、抗电磁下扰、可靠性等方面-般都做了各种增强。(2)嵌入式微控制器嵌人式徽控制器义称单片机。嵌入式徽控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM—PROM、RAM、总线、总线逻辑、定时，计数器、看门狗、I/0、串行口、脉宽调制输出、MD、D/A、RAM、E2PR0M等各种必要功能和外故。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内枝都是一样的.不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配.功能不多不少.从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比.微控制器的最大

5、特点是单片化体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。(1)嵌入式DSP处理嚣DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计.使其适合于执行DSP算法，编译效率较高，指令执行速度也较高。在数字滤渡、FFr、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌人式领域，DSP应用正从在通用单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器。(1)嵌入式片上系统随着EDI的推广和VLSI设计的普及化，及半导休工艺的迅速发展，在一个硅片上实现一个更为复朵的系统的时代已来临，这就是SystemOnChip(SOC)o各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和

6、许多其它嵌入式系统外设一样，成为VLSI设计中一种标准的器件，用标准的VHDL等语言描述，存储在器件库中。用户只需定义出其整个应用系统，仿真通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外，整个嵌入式系统大部分均可集成到一块或儿块芯片中去，应用系统电路板将变得很简洁，对于减小体积和功耗、提高可靠性非常有利。3嵌入式系统关键技术3.1嵌入式芯片技术嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器。因此嵌入式技术的发展首先是嵌入式处理器的发展。嵌入式处理器由于要达到体积小功耗低安全稳定的特点，又要满足应用需求，所以人们在硬件条件受限制甚至是

7、苛刻的情况下，就要花大量的时问和精力对嵌入式软件进行裁剪和移植。嵌入式硬件水平越高。人们开发嵌入式软件的难度会相对减少，实现的功能也会更强大。3.2嵌入式软件技术嵌入式软件技术主要包括嵌入式操作系统、嵌入式数据库、嵌入式Web浏览器、嵌入式软件开发平台及工具等等。其中最核心的是实时嵌入式操作系统(RTOS)与PC操作系统比较，嵌入式操作系统不要求全能，但必须能够依据系统设计规格，有效率地发挥出硬件的运算能力，使得产品达到效率价格比的最佳化，大多数的系统会要求全口动完成所设定的工作。3.3嵌入式系统与因特网互联技术嵌入式系统连入Internet将是未来的发展

8、趋势。嵌入式系统能够与Interne这个当前最重要基础信息设施互连