嵌入式系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)?嵌入式系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)分享
一直以來(lái),嵌入式系統(tǒng)都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在,小編將為大家?guī)?lái)嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)介紹,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。
一、嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)
嵌入式系統(tǒng)是指結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件和軟件,嵌入到一個(gè)較大的設(shè)備中,用于控制、監(jiān)測(cè)或輔助設(shè)備執(zhí)行特定任務(wù)。它與通用計(jì)算機(jī)不同,專門為某一功能設(shè)計(jì),常常不具有擴(kuò)展性,無(wú)法像PC那樣廣泛處理各種任務(wù)。嵌入式系統(tǒng)常見(jiàn)于家電、工業(yè)設(shè)備、汽車、醫(yī)療設(shè)備等。
嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比,具有以下顯著特點(diǎn):
專用性強(qiáng):每個(gè)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的都是為了執(zhí)行特定任務(wù),它們的硬件和軟件都經(jīng)過(guò)高度定制,不能像PC那樣處理廣泛的任務(wù)。
低功耗設(shè)計(jì):尤其是在物聯(lián)網(wǎng)和便攜設(shè)備中,功耗控制極為重要,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中往往采用低功耗模式和節(jié)能算法,以延長(zhǎng)設(shè)備的電池壽命。
實(shí)時(shí)性高:很多嵌入式系統(tǒng)需要在特定時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),如工業(yè)自動(dòng)化控制和醫(yī)療設(shè)備中的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),這要求系統(tǒng)具備較高的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。
成本和資源受限:嵌入式系統(tǒng)的硬件資源(如處理能力、存儲(chǔ)空間、I/O接口等)相對(duì)較少,因此設(shè)計(jì)者需要在資源有限的環(huán)境中優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
二、嵌入式系統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)分享-使用堆棧監(jiān)視器
對(duì)許多的嵌入式開發(fā)者而言,堆棧似乎是一股相當(dāng)神秘的力量。當(dāng)奇怪的事情開始發(fā)生,工程師終于被難倒了,他們開始思考,也許堆棧中發(fā)生了什么事。結(jié)果是盲目地調(diào)整堆棧的大小和位置等等。但該錯(cuò)誤往往是與堆棧無(wú)關(guān)的,但怎能如此確定?畢竟,有多少工程師真的實(shí)際執(zhí)行過(guò)最壞情況下的堆棧大小分析? 堆棧大小是在編譯時(shí)就靜態(tài)分配好的,但堆棧是以動(dòng)態(tài)的方式使用的。隨著代碼的執(zhí)行,應(yīng)用程序需要的變量、返回的地址和其它信息被不斷存儲(chǔ)在堆棧中。這種機(jī)制導(dǎo)致堆棧在其分配的內(nèi)存中不斷增長(zhǎng)。然而,這種增長(zhǎng)有時(shí)會(huì)超出編譯時(shí)確定的容量極限,導(dǎo)致堆棧破壞相鄰內(nèi)存區(qū)域的數(shù)據(jù)。 絕對(duì)確保堆棧正常工作的一種方法是實(shí)現(xiàn)堆棧監(jiān)視器,將它作為系統(tǒng)“保健”代碼的一部分(有多少工程師會(huì)這樣做?)。堆棧監(jiān)視器會(huì)在堆棧和“其它”內(nèi)存區(qū)域之間創(chuàng)建一個(gè)緩沖區(qū)域,并填充已知的位模式。然后監(jiān)視器會(huì)不斷的監(jiān)視圖案是否有任何變化。如果該位模式發(fā)生了改變,那就意味著堆棧增長(zhǎng)得太大了,即將要把系統(tǒng)推向黑暗地獄!此時(shí)監(jiān)視器可以記錄事件的發(fā)生、系統(tǒng)狀態(tài)以及任何其它有用的數(shù)據(jù),供日后用于問(wèn)題的診斷。 大多數(shù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)或?qū)崿F(xiàn)了內(nèi)存保護(hù)單元(MPU)的微控制器系統(tǒng)中都提供有堆棧監(jiān)視器??膳碌氖牵@些功能默認(rèn)都是關(guān)閉狀態(tài),或者經(jīng)常被開發(fā)人員有意關(guān)閉。在網(wǎng)絡(luò)上快速搜尋一下可以發(fā)現(xiàn),很多人建議關(guān)閉實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的堆棧監(jiān)視器以節(jié)省56字節(jié)的閃存空間。
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