嵌入式技术是什么?它的基本概述介绍
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以下内容中,小编将对嵌入式技术的相关内容进行着重介绍和阐述,希望本文能帮您增进对嵌入式技术的了解,和小编一起来看看吧。
嵌入式技术执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机,而且运行的是固化的软件,用术语表示就是固件(firmware),终端用户很难或者不可能改变固件。
尽管绝大多数嵌入式系统是用户针对特定任务而定制的,但它们一般都是由下面几个模块组成的: 一台计算机或者微控制器,字长可能是可怜的4位或者8位、16位、32位甚至是64位。 用以保存固件的ROM(非挥发性只读存储器)。 用以保存程序数据的RAM(挥发性的随机访问存储器)。 连接微控制器和开关、按钮、传感器、模数转化器、控制器、LED(发光二极管)和显示器的I/O端口。 一个轻量级的嵌入式操作系统,一般是自行编写的。 专门的单片微控制器是大多数嵌入式系统的核心。通过把若干个关键的系统组成部分集成到单个芯片上,系统设计者就可以得到小而便宜、可以操作较少外围电子设备的计算机。嵌入式系统的一般模型并不足以定义嵌入式系统本身。例如,某些嵌入式系统常常比标准PC机箱小不了多少。这类设备有: 信息查询以及销售点终端。 某些工业控制系统。游戏控制台(例如基于x86和Windows的Xbox)。现在嵌入式开发主要是指用某种语言(如Ada、C/C++、Modula-2等)在嵌入式软硬件开发环境中进行开发。
嵌入式是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。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由单个程序实现整个控制逻辑。
嵌入式技术近年来得到了飞速的发展,但是嵌入式产业涉及的领域非常广泛,彼此之间的特点也相当明显。例如很多行业:手机、PDA、车载导航、工控、军工、多媒体终端、网关、数字电视......
手机领域:以手机为代表的移动设备可谓是近年来发展最为迅猛的嵌入式行业。甚至针对于手机软件开发,还曾经衍生出“泛嵌入式开发”这样的新词汇。一方面,手机得到了大规模普及,另一方面,手机的功能得到了飞速发展,3、4年前的手机功能与价格与现在就不能同日而语。随着国内3G时代的脚步日益临近,可以预料到手机领域的软硬件都必将面临一场更大的变革。功耗、功能、带宽、价格等都是手机硬件领域的热门词汇。从软件技术角度来看,我认为手机的软件操作系统平台会趋于标准化和统一化。手机的应用会愈加丰富,除了最基本的通话功能外,逐渐会包括目前PDA、数码相机、游戏机等功能,更加趋向于成为个人手持终端。
嵌入式系统的应用范围可以粗略分为两大类:电子系统的智能化(工业控制、现代农业、家用电器、汽车电子、测控系统、数据采集等)、计算机应用的延伸(MP3、手机、通信、网络、计算机外围设备等)。因此需要完成一个以处理器为核心的嵌入式系统应用产品设计,需要硬件、软件以及行业领域相关的知识。
1、各种通信接口
通过处理器控制各种外设的时候肯定绕不开各种接口,比如:uart 、spi、i2c、usb、eth、mipi、edp、can、i2s、hdmi等等。需要了解各接口的使用场景、带宽、机制、时序、工作模式、缺点等等。
2、交叉编译工具链
嵌入式一般都需要自己搭建交叉编译工具链,但是对于编译器而言一般都是GCC。编译过程分为——预编译、编译、汇编、链接。通过GCC提供的工具可以使程序完成任一阶段的处理,要清楚各个阶段主要完成了什么工作;链接分为静态链接、动态链接,要知道它们各自的优缺点及使用场景;同时编译生成ELF格式的文件,要理解ELF文件的格式、必要的时候需要通过objdump或readelf工具来解析ELF文件。
3、调试
嵌入式开发的很大一部分时间都在调试,好的调试方法和工具可以更快速的定位问题。学习过程中需要了解的调试工具:vargrind、gdb、kdump、corddump、oops。
总的来说学习以MCU为核心的嵌入式系统,需要以下软硬件基础知识与实践训练:
硬件最小系统;
通用I/O;
模/数转换(各种传感器信号的采集与处理,如红外、温度、光敏、超声波、方向等);
数/模转换(对模拟量设备利用数字进行控制);
通信(串行通信接口SCI、串行外设接口SPI、集成电路互联总线I2C、CAN、USB、嵌入式以太网、ZigBee技术等);
显示(LED、LCD等);
控制(控制各种设备,包括PWM等控制技术);
数据处理(图形、图像、语音、视频等的处理或识别)。
以上所有内容便是小编此次为大家带来的有关嵌入式技术的所有介绍,如果你想了解更多有关它的内容,不妨在我们网站或者百度、google进行探索哦。