什么是嵌入式系統(tǒng)?它的基本概念分析
今天,小編將在這篇文章中為大家?guī)?a href="/tags/嵌入式" target="_blank">嵌入式系統(tǒng)的有關(guān)報道,通過閱讀這篇文章,大家可以對它具備清晰的認識,主要內(nèi)容如下。
嵌入式系統(tǒng)由硬件和軟件組成.是能夠獨立進行運作的器件。其軟件內(nèi)容只包括軟件運行環(huán)境及其操作系統(tǒng)。硬件內(nèi)容包括信號處理器、存儲器、通信模塊等在內(nèi)的多方面的內(nèi)容。相比于一般的計算機處理系統(tǒng)而言,嵌入式系統(tǒng)存在較大的差異性, 它不能實現(xiàn)大容量的存儲功能,因為沒有與之相匹配的大容量介質(zhì),大部分采用的存儲介質(zhì)有E-PROM、EEPROM 等, 軟件部分以API編程接口作為開發(fā)平臺的核心。
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以現(xiàn)代計算機技術(shù)為基礎(chǔ),能夠根據(jù)用戶需求(功能、可靠性、成本、體積、功耗、環(huán)境等)靈活裁剪軟硬件模塊的專用計算機系統(tǒng)。要點概括:
以應(yīng)用為中心:強調(diào)嵌入式系統(tǒng)的目標是滿足用戶的特定需求。就絕大多數(shù)完整的嵌入式系統(tǒng)而言,用戶打開電源即可直接享用其功能,無需二次開發(fā)或僅需少量配置操作。專用性:嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用場合大多對可靠性、實時性有較高要求,這就決定了服務(wù)于特定應(yīng)用的專用系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的主流模式,它并不強調(diào)系統(tǒng)的通用性和可擴展。這種專用性通常也導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)是一個軟硬件緊密集成的最終系統(tǒng),因為這樣才能更有效地提高整個系統(tǒng)的可靠性并降低成本,并使之具有更好的用戶體驗。以現(xiàn)代計算機技術(shù)為核心:嵌入式系統(tǒng)的最基本支撐技術(shù),大致上包括集成電路設(shè)計技術(shù)、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)、傳感與檢測技術(shù)、嵌入式操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)技術(shù)、資源受限系統(tǒng)的高可靠軟件開發(fā)技術(shù)、系統(tǒng)形式化規(guī)范與驗證技術(shù)、通信技術(shù)、低功耗技術(shù)、特定應(yīng)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)分析、信號處理和控制優(yōu)化技術(shù)等,它們圍繞計算機基本原理,集成進特定的專用設(shè)備就形成了一個嵌入式系統(tǒng)。軟硬件可裁剪:嵌入式系統(tǒng)針對的應(yīng)用場景如此之多,并帶來差異性極大的設(shè)計指標要求(功能性能、可靠性、成本、功耗),以至于現(xiàn)實上很難有一套方案滿足所有的系統(tǒng)要求,因此根據(jù)需求的不同,靈活裁剪軟硬件、組建符合要求的最終系統(tǒng)是嵌入式技術(shù)發(fā)展的必然技術(shù)路線。
嵌入式系統(tǒng)都通其可以訂制的模式,為工業(yè)設(shè)備提供適用、夠用功能,隨著科技的發(fā)展,其在生活中無所不在。
通常,嵌入式系統(tǒng)是一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上,所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備,如手表、微波爐、錄像機、汽車等,都使用嵌入式系統(tǒng),有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng),但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是是由單個程序?qū)崿F(xiàn)整個控制邏輯。
嵌入式系統(tǒng)是以“量體裁衣”的方式把所需的功能嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)備中,所以對于用戶而言,它就拋棄了很多其他通用產(chǎn)品中多余的功能,可謂功能適用、夠用。“因為嵌入式系統(tǒng)沒有其他多余的配置,應(yīng)用的又是新技術(shù),成本肯定會比同類產(chǎn)品低?!北本┐T人時代科技有限公司副總經(jīng)理鄧宇春介紹說。有業(yè)內(nèi)專家舉例,采用嵌入式技術(shù)定制的專用控制設(shè)備的成本僅為通用PLC的1/3。很多工業(yè)自動化企業(yè)涉足嵌入式領(lǐng)域也正是看中了其低成本的優(yōu)勢。
這些年來掀起了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用熱潮的原因主要有幾個方面:一是芯片技術(shù)的發(fā)展,使得單個芯片具有更強的處理能力,而且使集成多種接口已經(jīng)成為可能,眾多芯片生產(chǎn)廠商已經(jīng)將注意力集中在這方面。另一方面的原因就是應(yīng)用的需要,由于對產(chǎn)品可靠性、成本、更新?lián)Q代要求的提高,使得嵌入式系統(tǒng)逐漸從純硬件實現(xiàn)和使用通用計算機實現(xiàn)的應(yīng)用中脫穎而出,成為近年來令人關(guān)注的焦點。
目前,嵌入式技術(shù)已經(jīng)有力地促進了工業(yè)自動化裝備的發(fā)展。在儀器儀表領(lǐng)域,智能化儀表在許多方面均應(yīng)用的是嵌入式技術(shù),如分析儀器、溫度儀表、流量儀表等。在工業(yè)自動化領(lǐng)域,嵌入式系統(tǒng)則應(yīng)用在智能傳感器、信號變換單元、現(xiàn)場控制器和嵌入式工控機上。
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