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嵌入式系统发展现状及趋势

➢ 嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产 品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。
嵌入式系统工业的特点
嵌入式系统对软件有高要求
嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键,对嵌入式处 理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有所不同。 ➢ 软件要求固态化存储。 ➢ 软件代码高质量、高可靠性 ➢ 系统软件(OS)的高实时性是基本要求 ➢ 多任务操作系统是知识集成的平台和走向工业标准化道路的基础
嵌入式系统的含义及分类
(4) 嵌入式片上系统(System On Chip)
随着EDI的推广和VLSI设计的普及化,以及半导体工艺的迅速发展, 在一个硅片上实现一个更为复杂的系统的时代已来临, 这就是System On Chip(SOC) 。

从狭义角度讲,SOC是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部
嵌入式系统的含义及分类
(2) 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit , MCU)

嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器一般以某一种微处
理器内核为核心,芯片内部集成ROM、EPROM、RAM、 Flash RAM、总线、
总线逻辑、定时/计数器、WatchDog、串行口、脉宽调制输出、A/D等
件集成在一块芯片上;从广义角度讲,SOC是一个微小型系统,如果说
中央处理器(CPU)是大脑,那么SOC就是包括大脑、心脏、眼睛和手
的系统。

国内外学术界一般倾向将SOC定义为将微处理器、模拟IP核、数
字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上 ,它通常
是客户定制的,或是面向特定用途的标准产品。
嵌入式系统的含义及分类
◆ 目前根据发展现状,嵌入式计算机可以分成下面几类: (1) 嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit,EMPU)
嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中,将微处 理器装配在专门设计的电路板上,只保留和嵌入式应用有关的母板功 能,这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特 殊要求,嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的, 但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。
嵌入式系统是面向用户,特定产品和具体应用领域
➢ 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,如果独立于应用自行 发展,则会失去市场;
➢ 嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁 兼容性等方面均受到应用要求的制约;
➢ 嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余, 力争在同样的硅片面积上实现更高的性能;
嵌入式系统工业的特点
现代计算机技术分为两大分支:通用计算机系统和嵌入式计算机技术。 ➢ 从某种意义上来说,通用计算机行业的技术是垄断的。 ➢ 嵌入式系统则不同,它是一个分散的工业,充满了竞争、机遇与创新,
没有哪一个系列的处理器和操作系统能够垄断全部市场。
◆ 嵌入式系统开发人员以应用专家为主
嵌入式系统工业的特点
◆ 嵌入式计算机系统的技术要求是对象的智能化控制能力,技术发展方 向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。
◆ 早期,人们勉为其难地将通用计算机系统进行改装,在大型设备实现 嵌入式应用。然而,对于众多的对象系统(如家用电器、仪器仪表、 工控单元……),无法嵌入通用计算机系统,况且嵌入式计算机系统 与通用计算机系统的技术发展方向完全不同。这就形成了现代计算机 技术发展的两大分支。
嵌入式系统工业的特点
(
通用计算机具有完善的人机接口界面,在上面增加一些应用程序
和开发环境即可进行对自身的开发。而嵌入式系统本身不具备自举开
发能力,即使设计完成以后,用户通常也是不能对其中的程序功能进
行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境
是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示
嵌入式系统发展现状及趋势
LOREM IPSUM DOLOR
01 嵌入式系统的介绍 02 嵌入式系统的发展现状 03 嵌入式系统的发展趋势
嵌入式系统的含义及分类
◆嵌入式系统(Embedded System)是一种具备软件及硬件的完整的计算机 系统,但又不同于传统的通用计算机系统。 ◆根据英国电气工程师协会的定义,嵌入式系统是以应用为中心,以计算 机技术为基础,并且软硬件可剪裁,适用于应用系统对功能、可靠性、成 本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。 ◆嵌入式系统所用的计算机是嵌入到受控器件中的专用微处理器,只执行 特定要求的任务,具有通用计算机所不能具备的为特定应用而设计的、高 实时性、高可靠性和较低开发成本的专用计算机系统。
波器等。
嵌入式系统工业的特点
通用计算机具有完善的操作系统和应用程序接口(API),应用 程序的开发以及完成后的软件都在操作系统(OS)平台上运行,但 一般不是实时的。
嵌入式系统则不同,应用程序可以没有操作系统直接在芯片 上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数 以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS 开发平台,这样 才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件 质量。
通用计算机的开发人员一般是计算机科学或计算机工程方面 的专业人士。
而嵌入式系统则是要和各个不同行业的应用相结合的,要求 更多的计算机以外的专业知识,其开发人员往往是各个应用领域 的专家。
嵌入式计算机系统与通用计算机系统的本质区别在于系统应用不同。
◆ 嵌入式系统是将一个计算机系统嵌入到对象系统中。这个对象可能是 庞大的机器,也可能是小巧的手持设备,用户并不关心这个计算机系 统的存在。
各种必要功能和外设。与嵌入式微处理器相比,微控制器的最大特点
是单片化,体积大大减小,从而使功耗和成本下降、可靠性提高。
嵌入式系统的含义及分类
(3) 嵌入式DSP处理器( Embedded Digital SignalProcessor , EDSP)
DSP 处理器对系统结构和指令进 行了特殊设计,使其适合于执行DSP算法, 编译效率较高,指令执行速度也较高。 在数字滤波、FFT、谱分析等方面,DSP 算法正在大量进入嵌入式领域,DSP 应 用正从在通用单片机中以普通指令实现 DSP功能,过渡到采用嵌入式DSP处理器。
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