嵌入式系统编程定义和应用

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简单来说,嵌入式技术是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统技术。嵌入式系统是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统,它的定义是:“嵌入式系统是以应用为中心。

 

 

以计算机技术为基础,并且软硬件可剪裁,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。”嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器,但是功能比通用计算机专门化,具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。

 

举个简单的例子,你智能手机其实就是一个嵌入式系统,它的系统配置的一些硬件如存储,CPU、电池,但考虑到功耗,为智能手机特别定制了一个系统。试想一下,若智能手机还用台式电脑的CPU,那终成型产品得有几十斤,那样的手机还有人买吗?因此嵌入式系统就是针对产品需求而定制的系统。

 

嵌入式技术起源于单片机技术, 是各类数字化的电子、机电产品的核心,主要用于实现对硬件设备的控制、监视或管理等功能。进入21世纪计算机应用的各行各业中90%左右的开发将涉及到嵌入式开发。全球嵌入式软件市场年增长率超过12.5%,嵌入式系统带来的工业年产值达一万亿美无,未来三年嵌入式软件产业将保持40%以上的年复合增长率。

 

基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。

 

工业设备是机电产品中最大的一类,在目前的工业控制设备中,工控机的使用非常广泛,这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备,其中以X86的MPU最多。工控的要求往往较高,需要各种各样的设备接口,除了进行实时控制,还须将设备状态,传感器的信息等在显示屏上实时显示。这些要求8位的单片机是无法满足的,以前多数使用16位的处理器,随着处理器快速的发展,目前32位、64位的处理器逐渐替代了16位处理器,进一步提升了系统性能。采用PC104总线的系统,体积小,稳定可靠,受到了很多用户的青睐。

 

不过这些工控机采用的往往是DOS或者Windows系统,虽然具有嵌入式的特点,却不能称作纯粹的嵌入式系统。在工业控制器和设备控制器方面,则是嵌入式处理器的天下。这些控制器往往采用16位以上的处理器,各种MCU,Arm、Mips、68K系列的处理器在控制器中占据核心地位。这些处理器上提供了丰富的接口总线资源,可以通过它们实现数据采集,数据处理,通讯以及显示。

 

 

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