嵌入式系统综述_计算机-嵌入式开发.pdf
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1、-word.zl-嵌入式系统综述报告 学生:_ 入学年份:_ 专 业:_ 导 师:_ 时 间:_ 嵌入式系统综述 Xx xxxxxxxxxxxx -word.zl-摘要:以嵌入式系统的日常应用引入,从嵌入式系统的含义、组成、特点及分类出发,对嵌入式系统的开展进展深入介绍;嵌入式技术是当今最热门的技术之一,在开展上与 Internet 技术融合成为趋势;随信息网络时代快速开展,在各领域中嵌入式系统得到了广泛应用;分析了嵌入式新一轮的开展面貌。关键词:嵌入式系统;Internet 技术融合;开展趋势;广泛应用 Review of Embedded System Li Qiang (School o
2、f Information Engineering,Southwest University of Science and Technology,Mianyang,Sichuan,621010)Abstract:In daily application of the embedded system introduced from the definition,position,characteristics and classification of the embedded system,in-depth introduction to the development of embedded
3、 systems;Embedded technology is one of the hottest technology today,with the Internet technology on the development of fusion as trenden;With the rapid development of information network era,embedded system has been widely used in various fields;Analysis of the embedded face a new round of developme
4、nt Keywords:Embedded system;Internet technology integration;The development trend;的含义组成特点及分类出发对嵌入式系统的开展进展深入介绍嵌入式技术是当今最热门的技术之一在开展上与技术融合成为趋势随信息网络时代快速开展在各领域中嵌入式系统得到了广泛应用分析了嵌入式新一轮的开展面貌关键词机还是各行各业的办公设备现代化医疗设备航空电子计算机网络设备用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用通过将微型速进入到传统电子技术领域中以电子
5、技术应用工程师为主体实现传统电子系统的智能化而后随着后时代的到来网络通信技术以开展形成了基于嵌入式系统软硬件平台以网络通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式当前由于网-word.zl-Widely used 1 引言 不管是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提、自动柜员机ATM,还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器PLCs,甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用,通过将微型机嵌入到一个对象体系中,实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断开展,在单片机时
6、代,嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中,以电子技术应用工程师为主体,实现传统电子系统的智能化。而后,随着后 PC 时代的到来,网络、通信技术得以开展,形成了基于嵌入式系统软、硬件平台,以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式1。当前,由于网络与 Internet 的家庭化,使消费电子、计算机、通信称 3C趋于一体化,从人们在生活中使用的手机、PDA、电视、电冰箱的等民用电子和通信产品,到导弹、卫星通信、潜艇等军用的控制核心。所以从嵌入式系统的开展趋势来看,未来嵌入式开展将会与 Internet 技术融合。面向群众生活,和用于各领域中去2。2 嵌入式系统的组成及分类 嵌入
7、式系统被定义为:以应用为中心、以计算机技术为根底、软硬件可裁剪、适应应用系统,对功能、可靠性、本钱、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。的含义组成特点及分类出发对嵌入式系统的开展进展深入介绍嵌入式技术是当今最热门的技术之一在开展上与技术融合成为趋势随信息网络时代快速开展在各领域中嵌入式系统得到了广泛应用分析了嵌入式新一轮的开展面貌关键词机还是各行各业的办公设备现代化医疗设备航空电子计算机网络设备用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用通过将微型速进入到传统电子技术领域中以电子技术应用工程师为主体实现传统
8、电子系统的智能化而后随着后时代的到来网络通信技术以开展形成了基于嵌入式系统软硬件平台以网络通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式当前由于网-word.zl-主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4 个局部组成,它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件。其中外围硬件设备和用户应用程序皆是基于不同的用户需求而有相应的不同的硬件及相关软件3。2.1 嵌入式系统的分类 嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。围极其广阔,从最初的 4 位处理器,目前仍在大规模应用的 8 位单片机,到最新的受到广泛青睐的 32位、64位嵌入式 CPU。处理器可以
9、分为以下几类:嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式 DSP 处理器和嵌入式片上系统。2.2 嵌入式操作系统 嵌入式系操作系统,负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度,控制、协调并发活动。嵌入式系统通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统主要有:Vxwork、QNX、PalmOS、WindowCE、嵌入式 Linux 等 2.3 嵌入式系统的组成 嵌人式系统是一个集软、硬件于一体(如图 1 所示),可独立工作,满足特定应用的固件。2.3.1 硬件系统 的含义组成特点及分类出发对嵌入式系统的开展进展深入介绍嵌入式技术是当
10、今最热门的技术之一在开展上与技术融合成为趋势随信息网络时代快速开展在各领域中嵌入式系统得到了广泛应用分析了嵌入式新一轮的开展面貌关键词机还是各行各业的办公设备现代化医疗设备航空电子计算机网络设备用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用通过将微型速进入到传统电子技术领域中以电子技术应用工程师为主体实现传统电子系统的智能化而后随着后时代的到来网络通信技术以开展形成了基于嵌入式系统软硬件平台以网络通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式当前由于网-word.zl-嵌人式系统的硬件平台具有多样性,有些小的系统
11、仅有 1K 的数据空间,16K 的程序空间,而一些高性能的系统如工作频率达 1GHZ 的 64 位系统,其FLASHMEMORY 达犯 M,SRAM 达 128M,这要由其特定应用目标决定的。但典型嵌人式系统的硬件局部包括微处理器、存储器及外设器件和 I/0 端口、图形控制器等。与通用计算机系统不同的是,它一般没有像硬盘那样大容量的存储介质,而大多使用 EpROM、EEPROM 或闪存作为存储介质。2.3.2 软件系统 嵌人式软件系统主要由嵌人式操作系统(EOS)和嵌人式应用程序二局部组成。嵌人式操作系统的作用仍是补平硬件的差异,为各应用程序提供统一的系统接口,完成存管理、任务调度的控制。与我
12、们熟知的通用操作系统(如 MS 一window 系列)不同,由于本身自带 ROM 的容量有限,通常做的较小,最小达 10 一20K。嵌人式应用程序就是在 EOS 的根底上完成特定的应用任务,控制系统的运作和行为。但是,嵌人式系统本身不具备自举开发能力,用户要实现二次开发必须有一套开发工具和环境。的含义组成特点及分类出发对嵌入式系统的开展进展深入介绍嵌入式技术是当今最热门的技术之一在开展上与技术融合成为趋势随信息网络时代快速开展在各领域中嵌入式系统得到了广泛应用分析了嵌入式新一轮的开展面貌关键词机还是各行各业的办公设备现代化医疗设备航空电子计算机网络设备用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器甚至
13、是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用通过将微型速进入到传统电子技术领域中以电子技术应用工程师为主体实现传统电子系统的智能化而后随着后时代的到来网络通信技术以开展形成了基于嵌入式系统软硬件平台以网络通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式当前由于网-word.zl-3 嵌入式系统的特点4 1.体积小。与通用型的最大不同就是嵌入式 CPU 大多工作在为特定用户群设计的系统中,不具备像硬盘那样大容量的存储介质,要能够把通用 CPU 中许多由板卡完成的任务集成在芯片部,它大多使用的存储介质为闪存(Flash Memory),这就要求嵌入式操作系统
14、只能运行在有限的存中,不能使用虚拟存,中断的使用也受到限制.因此,嵌入式操作系统必须构造紧凑,体积微小.2.可靠性高。嵌入式系统麻雀虽小,五脏俱全,软件除操作系统外,还需有完成嵌入式系统功能的应用软件,硬件除了 CPU 外,还需有外围电路支持,微处理器、微控制器、DSP 已构成嵌入式系统硬件的根底。3.专用性强。嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常严密,一般要针对硬件进展系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也的含义组成特点及分类出发对嵌入式系统的开展进展深入介绍嵌入式技术是当今最热门的技术之一在开展上与技术融合成为趋势随信息网络时代快速开展在各领域中嵌入式系统得到了广
15、泛应用分析了嵌入式新一轮的开展面貌关键词机还是各行各业的办公设备现代化医疗设备航空电子计算机网络设备用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用通过将微型速进入到传统电子技术领域中以电子技术应用工程师为主体实现传统电子系统的智能化而后随着后时代的到来网络通信技术以开展形成了基于嵌入式系统软硬件平台以网络通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式当前由于网-word.zl-需要根据系统硬件的变化和增减不断进展修改。同时针对不同的任务,往往需要对系统进展较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件
16、的 升级 是完全两个概念。4.实时性。大多数嵌入式系统都是实时系统,而且多是强实时多任务系统,要求相应的嵌入式操作系统也必须是实时操作系统。实时操作系统作为操作系统的一个重要分支已成为研究的一个热点,主要探讨实时多任务调度算法和可调度性,死锁解除等问题。5.嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其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展修改的,必须有一套开发工具和环境才能进展开发,提供完整的集成开发环境是每一个嵌入式系统开发人员所期待的.一个完整的嵌入式系统的集成开发环境一般需要提供的工具是编译/连接器,核调试/跟踪器和集成图形界面开发平台.其中的集成图形界
17、面开发平台包括编辑器,调试器,软件仿真器和监视器等.开发时往往有主机和目标机的概念,主机用于程序的开发,目标机作为最后的执行机,开发时需要交替结合进展。4 嵌入式系统开展趋势-与 Internet 技术融合5 4.1 嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持随着因特网技术的成熟、带宽的提高,电气构造也更为复杂。同时还采用实时多任务编程技术和穿插开发工具技术来控制功能复杂性,简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。的含义组成特点及分类出发对嵌入式系统的开展进展深入介绍嵌入式技术是当今最热门的技术之一在开展上与技术融合成为趋势随信息网络时代快速开展在各领域中嵌入式系统得到了广泛
18、应用分析了嵌入式新一轮的开展面貌关键词机还是各行各业的办公设备现代化医疗设备航空电子计算机网络设备用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用通过将微型速进入到传统电子技术领域中以电子技术应用工程师为主体实现传统电子系统的智能化而后随着后时代的到来网络通信技术以开展形成了基于嵌入式系统软硬件平台以网络通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式当前由于网-word.zl-4.2 联网成为必然趋势:为适应嵌入式分布处理构造和应用上网需求,面向 21世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联
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