(3)资源比通用 PC 系统少 从芯片的性能、存储器的容量或是系统的规模来说,都比通用 PC 系统少得多。
这就使嵌入式系统的成本大大降低,有利于它在各领域的广泛推广。论文网
(4)具有较长的生命周期 一旦进入市场,具体的嵌入式系统一般都具有较长的生命周期,因为嵌入式系统
与具体应用结合,对应的升级换代也同步进行。
(5)专用开发工具和方法设计 嵌入式系统有一套开发工具,配合环境通用计算机软硬件设备等才能进行开发。
其中目标机作为最后的执行机,主机用于程序开发,二者交替结合进行。
(6)知识集成系统 “嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体工艺、电子技术和通信网络技术与
各领域的具体应用结合的产物”。所以它必然是一个高度分散、技术密集、不断创新 的知识集成系统。嵌入式系统已成为 21 世纪技术发展一大热点。
1.2.3 嵌入式系统的基本组成
嵌入式系统本身会针对不同的问题和不同应用领域设计自身功能,因此在软件和 硬件设计方面会产生一定的区别。 从整体上来看,嵌入式系统由硬件和软件两大部 分构成。如图 1.1 所示,为一般嵌入式系统硬件的基本结构框图:
图 1.1 典型的嵌入式系统硬件组成的方框图
如图 1.1 所示,以处理器为核心,辅以外围电路设备和必要的接口组成。在嵌 入式系统设计中,应尽可能以最少的外围部件构成一个应用系统,选择适于系统功能 接口的 SoC/SOPC 芯片,满足不同的需求。文献综述
嵌入式处理器分类有: 嵌入式微处理器、嵌入式微控制器 MCU、嵌入式 DSP。 常用的外部设备以功能可分为以下 5 类:(1)存储器、(2)通信接口、(3)输入
/输出设备、(4)设备扩展接口、(5)电源及辅助设备。在软件部分,当设计较为 简单的时候,可以不使用操作系统,但较为复杂时,就需要一个操作系统进行操控和 管理。如图 1.2,嵌入式系统软件结构包含以下 4 个层面:
设备驱动程序
板级支持包 BSP
硬件抽象层 HAL
图 1.2 典型嵌入式系统软件结构示意图
(1)驱动层程序
使用任何外设的时候,都有对应的对其提供支持的驱动程序。上层软件只调用驱 动层程序提供的接口,不对设备内部进行操作。
(2)实时操作系统 RTOS 实时操作系统支持嵌入式系统运行,负责资源的分配;控制并发活动;提供系统
接口等等。常用的 RTOS 有:μC/OS-II、μCLinux、嵌入式 Linux、VxWorks、Android、 Window CE、pSOS 等。
(3)应用程序接口 API来!自~751论-文|网www.751com.cn
应用程序接口 API 是硬件或计算机系统预先提供的标准指令,软件人员可以直接 通过调用 API 来完成功能的执行,大大简化应用程序的编写过程,为版本升级带来方 便。
(4)应用程序
在系统的主任务基础之上, 用户通过调用系统的 API 函数对实际的嵌入式系统应
用软件进行操作。用户在应用程序中可创建用户自己的任务。任务间的协调依赖于系 统的消息队列。
1.2.4 嵌入式系统的应用
经过几十年的发展,嵌入式系统在各个领域的产业化方面发挥着重要的作用。如 图 1.3 所示,其主要应用于消费电子、通信网络、工业控制、军事国防和航空等领域