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1、嵌入式系统概述1嵌入式系统概述n1.1 引言n1.2嵌入式系统概述n1.3嵌入式系统的特点n1.4嵌入式系统体系结构n1.5嵌入式发展趋势21.1引言n嵌入式系统应用非常广泛，正成为当前 发展最快的一个应用领域。学习嵌入式 系统有着非常重要的现实意义n本章主要介绍嵌入式系统的定义和体系 结构，分析嵌入式系统的现状，展望该 领域发展的趋势。31.2嵌入式系统概述n定义l将计算机嵌入到一个更大、更专用的对象中去， 形成“嵌入式计算机系统”，简称为“嵌入式系统 （Embedded System）”。lIEEE（国际电气和电子工程师协会）对嵌入式系 统的定义是：嵌入式系统是“用于控制、监视或 者辅助操
2、作机器和设备的装置”。 41.2.1嵌入式系统概述n从应用角度定义，嵌入式系统是软件和硬 件的结合体，并且执行某种特定功能。n从技术角度定义，它是以应用为中心，以 计算机技术为基础，软硬件可裁剪。 51.2.1嵌入式系统概述n嵌入式系统的两个重要特点： （1）以应用为中心：嵌入式系统不应该独 立于应用。 （2）以计算机技术为基础：计算机系统由 软件和硬件构成，嵌入式系统也不例外。 61.2.2嵌入式系统的主流应用n嵌入式产品市场份额的大致分布如下图 :消费电子通信电信其他医疗71.3嵌入式系统的特点n多样性n嵌入式系统的应用多种多样，已经广泛应用到 社会的各个领域。n嵌入式设备的类型也日趋多样
3、化，有多种处理 器和外围设备的支持。 81.3嵌入式系统的特点n实时响应n大部分实时系统都属于嵌入式系统，系统依靠 其硬件设备和实时操作系统RTOS的紧密结合 ，能够在有限的时间内对外部事件作出快速响 应；n其次，在嵌入式应用领域中，大部分系统都具 有较好的实时性，因而嵌入式系统大都具有快 速启动的特点。91.3嵌入式系统的特点n健壮可靠n目前主要有两种机制来保证系统的可靠性，一 是硬件机制，如硬件中的看门狗定时器，它可 以在软件失去控制后使系统重新开始正常运行 ；二是软件机制，如内存保护和重启机制等。n为了提高系统的可靠性，嵌入式系统中往往采 用固态化存储 ，软件一般都固化在存储器芯 片中，
4、而不是存贮于磁盘等载体中。101.3嵌入式系统的特点n嵌入式操作系统支持n与通用计算机操作系统相比，嵌入式操作系统 具有体积小、实时可靠、可裁剪、可固化和多 种处理器支持的特点，并且这样的操作系统一 般都是实时操作系统。n嵌入式实时操作系统的引入，提高了系统的可 靠性和应用开发效率。 111.3嵌入式系统的特点n价格敏感嵌入式产品价格是市场竞争的焦点，嵌 入式系统对价格具有很高的敏感性，谁 能用更低的价格提供高性能的产品，谁 将最终赢得市场121.3嵌入式系统的特点n资源受限由于价格的敏感而导致嵌入式系统对资 源配置的选择上受到相关限制131.3嵌入式系统的特点n低功耗由于人们对产品的便携性的
5、要求越来越 高，产品的功耗只能随之不断降低。141.4嵌入式系统体系结构嵌入式系统两个部分组成 :n硬件n软件151.4.1嵌入式系统硬件硬件：主要指嵌入式微处理器和外围设 备 1.嵌入式处理器n是嵌入式系统的核心。n只保留与用户需求紧密相关的功能部件，因此 具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等特 点。161.4.1嵌入式系统硬件2. 外围设备 根据外围设备的功能可分为以下三类：l存储器类型：动态存储器(DRAM)、静态易失型 存储器(RAM,SRAM)以及非易失型存储器(ROM ，EPROM，EEPROM，FLASH)。l接口类型：RS232接口、IrDA接口、I2C总线 接口、USB接口
6、和以太网接口等 lI/O设备 :包括了键盘、鼠标、阴极射线管CRT 、LCD和触摸屏等负责人机交互的输入输出设备 。171.4.2 嵌入式软件嵌入式软件可细分成三类:n系统软件n支撑软件n应用软件 181.4.2 嵌入式软件的分类1.嵌入式操作系统(系统软件)目前流行的嵌入式操作系统可以分为两类：n从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系 统中，形成的嵌入式操作系统，Windows CE 及其新 版本，Inferno，Linux n实时操作系统，如VxWorks，pSOS，QNX， Nucleus，Hopen 191.4.2 嵌入式软件的分类2.嵌入式支撑软件n支撑软件是用于帮助和支持软
7、件开发的软件， 通常包括数据库和开发工具，其中以数据库最 为重要。n嵌入式移动数据库或简称为移动数库 (EMDBS)是支持移动计算或某种特定计算模 式的数据库管理系统。 201.4.2嵌入式软件的分类3.嵌入式应用软件 特点 : （1）实时性 （2）灵活性 （3）可靠性 （4）并发性 （5）固态存储 211.5 嵌入式软件发展趋势n 嵌入式软件发展趋势n新一轮汽车、通讯、信息电器、医疗、军事等 行业的巨大的智能化装备需求拉动了嵌入式软 件及系统的发展。nSOC技术是微电子技术发展的一个新的里程碑 ，并已成为当今超大规模IC的发展趋势，为 IC产业提供前所未有的广阔市场和难得的发展 机遇。221.5 嵌入式软件发展趋势n大量的嵌入式设备急需网络连接来提升其服务 能力和应用价值。n嵌入式操作系统得到了飞速发展n新的应用环境和产业化需求对嵌入式系统软件 提出了更加严格的要求n行业性开放系统正日趋流行。231.5嵌入式系统的发展趋势n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n联网成为必然趋势n支持小尺寸、微功耗和低成本的小型电子 设备n提供友好的多媒体人机界面24
