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。其軟件內容只包括軟件運行環(huán)境及其操作系統(tǒng)。硬件內容包括信號處理器、存儲器、通信模塊等在內的多方面的內容。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, 它不能實現大容量的存儲功能,因為沒有與之相匹配的大容量介質,大部分采用的存儲介質有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)是以應用為中心,以現代計算機技術為基礎,能夠根據用戶需求(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:
以應用為中心:強調嵌入式系統(tǒng)的目標是滿足用戶的特定需求。就絕大多數完整的嵌入式系統(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)的應用場合大多對可靠性、實時性有較高要求,這就決定了服務于特定應用的專用系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的主流模式,它并不強調系統(tǒng)的通用性和可擴展。這種專用性通常也導致嵌入式系統(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。以現代計算機技術為核心:嵌入式系統(tǒng)的最基本支撐技術,大致上包括集成電路設計技術、系統(tǒng)結構技術、傳感與檢測技術、嵌入式操作系統(tǒng)和實時操作系統(tǒng)技術、資源受限系統(tǒng)的高可靠軟件開發(fā)技術、系統(tǒng)形式化規(guī)范與驗證技術、通信技術、低功耗技術、特定應用領域的數據分析、信號處理和控制優(yōu)化技術等,它們圍繞計算機基本原理,集成進特定的專用設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)針對的應用場景如此之多,并帶來差異性極大的設計指標要求(功能性能、可靠性、成本、功耗),以至于現實上很難有一套方案滿足所有的系統(tǒng)要求,因此根據需求的不同,靈活裁剪軟硬件、組建符合要求的最終系統(tǒng)是嵌入式技術發(fā)展的必然技術路線。
嵌入式系統(tǒng)都通其可以訂制的模式,為工業(yè)設備提供適用、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,所有帶有數字接口的設備,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),但大多數嵌入式系統(tǒng)都是是由單個程序實現整個控制邏輯。
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用系統(tǒng)的設備中,所以對于用戶而言,它就拋棄了很多其他通用產品中多余的功能,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,應用的又是新技術,成本肯定會比同類產品低?!北本┐T人時代科技有限公司副總經理鄧宇春介紹說。有業(yè)內專家舉例,采用嵌入式技術定制的專用控制設備的成本僅為通用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)應用熱潮的原因主要有幾個方面:一是芯片技術的發(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成為可能,眾多芯片生產廠商已經將注意力集中在這方面。另一方面的原因就是應用的需要,由于對產品可靠性、成本、更新?lián)Q代要求的提高,使得嵌入式系統(tǒng)逐漸從純硬件實現和使用通用計算機實現的應用中脫穎而出,成為近年來令人關注的焦點。
目前,嵌入式技術已經有力地促進了工業(yè)自動化裝備的發(fā)展。在儀器儀表領域,智能化儀表在許多方面均應用的是嵌入式技術,如分析儀器、溫度儀表、流量儀表等。在工業(yè)自動化領域,嵌入式系統(tǒng)則應用在智能傳感器、信號變換單元、現場控制器和嵌入式工控機上。
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