嵌入式系統(tǒng)由哪些軟硬件組成?如何提升嵌入式系統(tǒng)可靠性
在下述的內(nèi)容中,小編將會對嵌入式系統(tǒng)的相關消息予以報道,如果嵌入式系統(tǒng)是您想要了解的焦點之一,不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。
一、嵌入式系統(tǒng)的組成
嵌入式系統(tǒng)的組成包括硬件部分和軟件部分,兩者相輔相成,確保系統(tǒng)高效運行。
1、硬件部分
硬件是嵌入式系統(tǒng)的基礎,主要包括以下幾個核心組件:
處理器:通常采用微控制器(如ARM Cortex-M)或微處理器(如ARM Cortex-A)。微控制器適合資源受限的場景,而微處理器處理更復雜的任務。
存儲器:包括RAM、ROM、Flash等。ROM存儲固件,RAM用于數(shù)據(jù)臨時存儲,而Flash存儲用于存放長期數(shù)據(jù)。
I/O接口:提供與外部設備的連接,如傳感器、顯示器、按鈕、網(wǎng)絡接口等。
電源管理模塊:嵌入式系統(tǒng)常設計為低功耗,特別是需要電池供電的設備如便攜式設備或物聯(lián)網(wǎng)終端。
2、軟件部分
軟件是嵌入式系統(tǒng)中另一個重要組成部分,包括:
固件:固件是指嵌入式系統(tǒng)的核心代碼,存儲在非易失性存儲器中,系統(tǒng)啟動時加載并執(zhí)行。
實時操作系統(tǒng)(RTOS):實時操作系統(tǒng)管理任務調(diào)度、資源分配,確保任務在規(guī)定的時間內(nèi)完成,特別適合對時間敏感的應用場景。
應用程序:應用層的程序用于實現(xiàn)設備的特定功能,如智能家電中的控制程序,汽車中的制動系統(tǒng)控制等。
二、如何提升嵌入式系統(tǒng)可靠性
選擇可靠的硬件和軟件組件
我平時為啥不建議大家用最新版本的軟件。,就是因為新版本存在bug的可能性,如果要系統(tǒng)可靠,還是要使用經(jīng)過長期驗證的軟硬件。 硬件:使用經(jīng)過嚴格測試的高可靠性處理器、存儲器和傳感器等,例如某些工業(yè)級嵌入式系統(tǒng)會選擇具有長時間運行穩(wěn)定性的硬件組件。 軟件:選擇經(jīng)過驗證的操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序和中間件,確保軟件組件之間的兼容性和穩(wěn)定性。例如,采用實時操作系統(tǒng)(RTOS)可以提供更高的系統(tǒng)穩(wěn)定性和可預測性。
檢查應用程序的CRC
對嵌入式工程師來說一個很大的好處是,我們的IDE和工具鏈可以自動產(chǎn)生應用程序或內(nèi)存空間校驗和(Checksum),從而根據(jù)這個校驗和驗證應用程序是否完好。有趣的是,在許多這些案例中,只有在將程序代碼加載到設備時,才會用到校驗和。 然而,如果CRC或校驗和保持在內(nèi)存中,那么驗證應用程序在啟動時(或甚至對長時間運行的系統(tǒng)定期驗證),是否仍然完好是確保意外之事不會發(fā)生的極好途徑。
現(xiàn)在一個編程過的應用程序發(fā)生改變的概率是很小的,但考慮每年交付的數(shù)十億個微控制器以及可能惡劣的工作環(huán)境,應用程序崩潰的機會并不是零。更有可能的是,系統(tǒng)中的一個缺陷可能導致某一扇區(qū)發(fā)生閃存寫入或閃存擦除,從而破壞應用程序的完整性。
最后,小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀,對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。希望大家對嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)具備了初步的認識,最后的最后,祝大家有個精彩的一天。