嵌入式系統(tǒng)的應用越來越廣泛，與此同時早就了一批嵌入式系統(tǒng)相關的工作崗位。為增進大家對嵌入式系統(tǒng)的認識，本文將對嵌入式系統(tǒng)的關鍵特性、嵌入式系統(tǒng)中的IC技術予以介紹。如果你對嵌入式系統(tǒng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、嵌入式系統(tǒng)關鍵特性

嵌入式計算機的真正發(fā)展是在微處理器問世之后。1971年11月，算術運算器和控制器電路成功的被集成在一起，推出了第一款微處理器，其后各廠家陸續(xù)推出了8位、16位微處理器。以這些微處理器為核心所構(gòu)成的系統(tǒng)廣泛地應用于儀器儀表、醫(yī)療設備、機器人、家用電器等領域。微處理器的廣泛應用形成了一個廣闊的嵌入式應用市場，計算機廠家開始大量地以插件方式向用戶提供OEM產(chǎn)品，再由用戶根據(jù)自己的需要選擇一套適合的CPU板、存儲器板及各式I/O插件板，從而構(gòu)成專用的嵌入式計算機系統(tǒng)，并將其嵌入自己的系統(tǒng)設備中。

嵌入式系統(tǒng)8大關鍵特性：

1、對環(huán)境的監(jiān)測和反應。嵌入式系統(tǒng)通常通過輸入傳感器讀取數(shù)據(jù)，獲得輸入信號。不同類型的傳感器能監(jiān)測環(huán)境中的多種模擬信號，包括溫度、聲壓和振動。數(shù)據(jù)是使用嵌入式系統(tǒng)中的算法處理得到的。結(jié)果可能會以某種格式顯示給用戶或者簡單地用于控制執(zhí)行器如彈出安全氣囊和報警。

2、控制環(huán)境。嵌人式系統(tǒng)可以生成和輸出指令來控制執(zhí)行器，如安全氣囊、汽車等。

3、信息的處理。嵌入式系統(tǒng)會用一些實用的方法來處理從傳感器收集到的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮、側(cè)面碰撞檢測等。

4、特定應用。嵌入式系統(tǒng)通常為一些應用而設計，如安全氣囊的配置、數(shù)碼相機或者手機。嵌入式系統(tǒng)也可以用于處理控制算法、有限狀態(tài)機和信號處理算法。嵌入式系統(tǒng)必須能夠?qū)υ趦?nèi)部計算和周圍系統(tǒng)中出現(xiàn)的錯誤進行檢測并能正確地做出反應。

5、應用程序的優(yōu)化。為了減少成本、功耗、大小等，嵌入式系統(tǒng)都是以盡可能少的資源運行所需的計算。這就意味著嵌入式系統(tǒng)需要針對應用程序進行優(yōu)化，也就是說，軟件和硬件都需要優(yōu)化。硬件需要在盡可能少的集成電路中實現(xiàn)，而軟件也必須優(yōu)化，才能使用最少周期、內(nèi)存以及功耗來運行。

6、資源限制。嵌入式系統(tǒng)需要針對應用程序而進行優(yōu)化，這意味著在嵌入式系統(tǒng)中必須要減少其成本、大小和質(zhì)量。這樣就使得處理器周期、存儲器、功耗中許多寶貴的資源相對而言是有限的。

7、實時。嵌入式系統(tǒng)必須對環(huán)境的實時變化做出相應的反饋。下面介紹更多的實時系統(tǒng)。

8、多速率。嵌入式系統(tǒng)必須能夠同時處理多個處理請求，如每秒處理視頻30幀30Hz、和每秒處理20kHz的音頻。

二、嵌入式系統(tǒng)之IC技術

(1)全定制/VLSI

在全定制IC技術中，需要根據(jù)特定的嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字實現(xiàn)來優(yōu)化各層，設計人員從晶體管的版圖尺寸、位置、連線開始設計以達到芯片面積利用率高、速度快、功耗低的最優(yōu)化性能。利用掩膜在制造廠生產(chǎn)實際芯片，全定制的IC設計也常稱為大規(guī)模集成電路設計,具有很高的NRE成本、很長的制造時間，適用于大量或?qū)π阅芤髧栏竦膽谩?

(2)半定制ASIC

半定制ASIC是一種約束型設計方法，包括門陣列設計法和 標準單元設計法。它是在芯片制作好一些具有通用性的單元元件和元件組的半成品硬件，設計者僅需要考慮電路的邏輯功能和各功能模塊之間的合理連接即可。這種設計方法靈活方便、性價比高，縮短了設計周期，提高了成品率。

(3)可編程ASIC

可編程器件中所有各層都已經(jīng)存在，設計完成后，在實驗室里即可燒制出設計的芯片，不需要IC廠家參與，開發(fā)周期顯著縮短。 可編程ASIC具有較低的NRE成本，單位成本較高，功耗較大，速度較慢。

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