什么是嵌入式系统?它的基本概念分析
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今天,小编将在这篇文章中为大家带来嵌入式系统的有关报道,通过阅读这篇文章,大家可以对它具备清晰的认识,主要内容如下。
嵌入式系统由硬件和软件组成.是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。相比于一般的计算机处理系统而言,嵌入式系统存在较大的差异性, 它不能实现大容量的存储功能,因为没有与之相匹配的大容量介质,大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM 等, 软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。
嵌入式系统是以应用为中心,以现代计算机技术为基础,能够根据用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等)灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。要点概括:
以应用为中心:强调嵌入式系统的目标是满足用户的特定需求。就绝大多数完整的嵌入式系统而言,用户打开电源即可直接享用其功能,无需二次开发或仅需少量配置操作。专用性:嵌入式系统的应用场合大多对可靠性、实时性有较高要求,这就决定了服务于特定应用的专用系统是嵌入式系统的主流模式,它并不强调系统的通用性和可扩展。这种专用性通常也导致嵌入式系统是一个软硬件紧密集成的最终系统,因为这样才能更有效地提高整个系统的可靠性并降低成本,并使之具有更好的用户体验。以现代计算机技术为核心:嵌入式系统的最基本支撑技术,大致上包括集成电路设计技术、系统结构技术、传感与检测技术、嵌入式操作系统和实时操作系统技术、资源受限系统的高可靠软件开发技术、系统形式化规范与验证技术、通信技术、低功耗技术、特定应用领域的数据分析、信号处理和控制优化技术等,它们围绕计算机基本原理,集成进特定的专用设备就形成了一个嵌入式系统。软硬件可裁剪:嵌入式系统针对的应用场景如此之多,并带来差异性极大的设计指标要求(功能性能、可靠性、成本、功耗),以至于现实上很难有一套方案满足所有的系统要求,因此根据需求的不同,灵活裁剪软硬件、组建符合要求的最终系统是嵌入式技术发展的必然技术路线。
嵌入式系统都通其可以订制的模式,为工业设备提供适用、够用功能,随着科技的发展,其在生活中无所不在。
通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。
嵌入式系统是以“量体裁衣”的方式把所需的功能嵌入到应用系统的设备中,所以对于用户而言,它就抛弃了很多其他通用产品中多余的功能,可谓功能适用、够用。“因为嵌入式系统没有其他多余的配置,应用的又是新技术,成本肯定会比同类产品低。”北京硕人时代科技有限公司副总经理邓宇春介绍说。有业内专家举例,采用嵌入式技术定制的专用控制设备的成本仅为通用PLC的1/3。很多工业自动化企业涉足嵌入式领域也正是看中了其低成本的优势。
这些年来掀起了嵌入式系统应用热潮的原因主要有几个方面:一是芯片技术的发展,使得单个芯片具有更强的处理能力,而且使集成多种接口已经成为可能,众多芯片生产厂商已经将注意力集中在这方面。另一方面的原因就是应用的需要,由于对产品可靠性、成本、更新换代要求的提高,使得嵌入式系统逐渐从纯硬件实现和使用通用计算机实现的应用中脱颖而出,成为近年来令人关注的焦点。
目前,嵌入式技术已经有力地促进了工业自动化装备的发展。在仪器仪表领域,智能化仪表在许多方面均应用的是嵌入式技术,如分析仪器、温度仪表、流量仪表等。在工业自动化领域,嵌入式系统则应用在智能传感器、信号变换单元、现场控制器和嵌入式工控机上。
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