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嵌入式系統應用技術概述

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嵌入式系統是一種專用的計算機系統,作為裝置或裝置的一部分。本站小編下面為你整理了關於嵌入式系統應用技術概述的文章,希望對你有所幫助。

嵌入式系統應用技術概述

1.嵌入式系統的定義與市場前景

嵌入式系統是指以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟體硬體可剪裁,適應應用系統對功能、可靠性、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。它主要由嵌入式微處理器、外圍硬裝置、嵌入式作業系統及應用軟體等部分構成,用於實現對其他裝置的控制、監視和管理等功能 。

PC機主要應用在辦公室自動化領域,而嵌入式已經滲入到人們的工作、生活中,如工業控制、交通管理、資訊家電、家庭智慧管理系統、POS網路及電子商務、環境監測、機器人等領域 。今天嵌入式系統帶來的工業年產值已超過了1萬億美元,1997年來自美國嵌入式系統大會(Embedded System Conference)的報告指出,未來5年僅基於嵌入式計算機系統的全數字電視產品,就將在美國產生一個每年1500億美元的新市場。美國汽車大王福特公司的高階經理也曾宣稱,“福特出售的‘計算能力’已超過了IBM”,由此可以想見嵌入式計算器工業的規模和廣度。1998年11月在美國加州舉行的嵌入式系統大會上,基於RTOS的Embedded Internet成為一個技術新熱點。 美國著名未來學家尼葛洛龐帝99年1月訪華時預言,4~5年後嵌入式智慧(計算機)工具將是PC和因特網之後最偉大的發明 。這就是所謂的“後PC時代”概念。

2.嵌入式系統發展階段

嵌入式系統的出現至今已經30多年的歷史。近幾年來,計算機(Computer)、通訊(Communication)、消費電子(Consumer Electron)的一體化趨勢日益明顯,成就了3C融合之勢.縱觀其發展歷程,大致經歷了一下幾個階段。

第一階段是以單晶片為核心的可程式控制器(PLC)形式的系統,具有監測、伺服、指示裝置相配合的功能。這類系統大部分應用在一些專業性強的工業控制系統中,沒有作業系統的支援,只通過組合語言對其程式設計控制。

第二階段是微控制器(又稱微控制器 MCU Microcontroller Unit)為基礎,這時候的程式語言從彙編轉變成以C語言為主。這一階段的MCU種類繁多,價格較低,現在依然發揮著重要作用。

第三階段是以嵌入式作業系統為標誌的嵌入式系統。這時候的微控制器速度越來越快,功能越來越多。這時候軟體主要執行在嵌入式作業系統上。嵌入式作業系統能執行各種不同型別的微控制器上,相容性好;使用者介面較友好,具有大量的'應用程式介面API,開發應用程式簡單。

第四階段是以Internet為標誌的嵌入式系統。隨著Internet的發展以及Internet技術與資訊家電、控制技術日益結合,嵌入式系統通過各種匯流排形式

3.嵌入式系統的軟體

嵌入式系統的軟體從最初的組合語言逐漸過度到C高階語言,到現在最終形成了以作業系統,出現了幾十種產品,代表性的有VxWorks、QNX、Nucleus、μC/OS 、Palm OS、Windows CE以及Linux系列。在技術上有以下特徵。

(1)以為新的處理器越來越多,嵌入式系統的設計更易於移植,以便在短時間內支援多種微處理器。

(2)Linux產品在嵌入式上獲得了廣泛的應用。Linux效能穩定,裁剪性好,開發和使用比較容易,適用於多種嵌入式處理器。Linux得到了相當廣泛廠商的支援RT-Linux產品也取得了很大的進展。在家用電器、工業控制大有可為 。

4.發展和應用我國自主的嵌入式系統技術

目前,PC機的架構為Wintel所控制、壟斷。在該領域,現在我們沒有主動權,創新空間較小,專家估計,十年內很難有所突破。而嵌入式系統沒有統一的架構,軟硬體需要多種多樣的組合,技術密集,市場容量大。我國在此領域有無限的創新空間 。例如“星光中國芯工程”是以數字多媒體晶片為突破口,第一次將“中國芯星光一號”率先打入國際市場的戰略工程在國際上處於領先地位。在該領域已處於領導地位。在作業系統領域,有中軟公司推出的“中軟實時嵌入式Linux作業系統”,對外部中斷可作出微秒級的響應,能提供精確的實時始終控制,實時任務和執行緒的併發操作和同步機制 。和Internet的結合越來越密切 。