嵌入式系统简介

发表时间: 2020-04-07 11:11

嵌入式介绍

1、什么是嵌入式?

2、嵌入式工作分类

3、嵌入式的应用

4、嵌入式学习规划

5、前景

介绍:

嵌入式是一种嵌入机械或电气系统内部、具有专一功能和实时计算性能的计算机系统。它的软硬件可裁剪,能耗低、体积小、价格低稳定性高。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。

嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由微处理器、输入设备、输出设备、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件组成。这样的设备有很多比如我们每天都在用的手机,它内部的CPU就是微控制器,触摸屏部分就是一个典型的输入设备,像喇叭、显示屏就是输出设备。

嵌入式工作分类:

嵌入式产品开发是基于产品的功能,从功能需求、提出并选择方案、电路设计、PCB电路板设计、软件设计、样机生产、软硬件综合调试,软硬件结合的产品开发。所以嵌入式开发需要软硬件都懂的基础要求。但根据侧重点的不同嵌入式产品开发工作可以有以下分类:

硬件方面:

1、电路设计:产品原理图的设计,需要对数电模电都比较精通,且熟悉单片机、arm 架构及熟练外围电路的使用;基本上会电路设计的都会PCB设计。

2、PCB电路板的设计:需要熟悉数电、看懂常用模电,对单片机、arm外设了解,且 具备安规电磁兼容的应用经验。

软件方面:

1、驱动开发:基于电路图实现产品的驱动开发,需要看懂电路,精通C语言,熟悉arm 架构及外设的使用,熟悉操作系统内核、驱动。

2、系统开发:基于硬件的uboot移植、内核移植裁剪、根文件系统制作等系统环境搭 建及驱动移植开发、应用测试等,需要精通C语言,看懂电路,linux系统开发。

3、应用开发:基于操作系统之上的应用程序开发,无需电路方面知识,只需要软件编 程,需掌握Java或C++,操作系统、数据库、数据库建模、SQLserver、oracle等,应用 开发更新比较快,像电脑上的软件QQ、360、游戏等软件,所以工作也比较忙,入门 门槛低,但上升空间不大。

应用:

汽车电子领域、电子产品、军工航天


智能机器人:随着嵌入式系统和机器人技术的普及和发展,机器人本体功能越来越趋于模块化、智能化、微型化。同时,机器人的价格也在大幅度下降,使其在军事、工业、家庭和医疗等领域获得更广泛的应用。例如,国内最近开发了一种“医疗服务机器人”,其核心部件主要由CPLD和多个EMCU组成。它可将大脑脱离机器人本体并置于母环境中,采用无线通信与本体进行交互;而服务机器人本体中的小脑具体实现接收机器人大脑发出的各种命令,控制机器人各个执行和感知机构,进而实现机器人本体各个功能模块之间相互协调配合的功能。

军事领域:军事国防历来就是嵌入式系统的重要应用领域。20世纪70年代,嵌入式计算机系统应用在武器控制系统中,后来用于军事指挥控制和通信系统。目前,在各种武器控制装置(火炮、导弹和智能炸弹制导引爆等控制装置)、坦克、舰艇、轰炸机、陆海空各种军用电子装备、雷达、电子对抗装备、军事通信装备、野战指挥作战用各种专用设备等中,都可以看到嵌入式系统的身影。使用嵌入式技术的武器曾为美军在伊拉克战争中发挥重要的作用。

医疗领域:嵌入式系统在医疗仪器中的应用普及率极高。在设计过程中,根据需要对嵌入式系统重新编程,降低芯片多次试制的巨大风险。此外,随着标准的发展或者当需求出现变化时,还可以在现场更新,而且设计人员能够反复使用公共硬件平台,在一个基本设计基础上,建立不同的系统,支持各种功能,从而大大降低生产成本。使产品具有较长的生命周期,可以保护医疗仪器不会太快过时,医疗行业的产品生命周期比较长,因此这一特性非常重要。现代数字医疗仪器设备不但包括诊疗设备,而且还有数据存储服务器和接口软件。嵌入式系统可为医疗仪器设备设计、生产和使用提供先进的技术支持。

嵌入式学习规划:

嵌入式产品开发是需要软硬件结合,做软件需要能看懂电路,根据电路、功能即实现原理来编写程序,如果电路不懂,是不能编程实现其功能的,硬件开发也需要对芯片架构,外设编程使用比较熟悉,否则你设计出来的硬件不便于软件开发人员编程实现功能,或者你设计出来的硬件繁琐,成本很高。

那么如何学习嵌入式呢,对于想学习嵌入式的朋友们来说有很多都有单片机的学习经历,感觉自学就行,但是从现实情况来看,嵌入式学习还是比较有难度的,很多朋友遇到问题解决不了,学了一部分就学不下去了,嵌入式学习需要有它的学习方法以及发展规划,下面就来谈谈嵌入式的学习规划:

1、软件开发不需要太多经验积累,只要你做过一些开发,编程思维、算法好,不需要太长时间就能做好,所以首先可以做软件开发,比如系统开发或应用开发。

2、对系统比较熟悉,做过一些项目之后,可以朝底层驱动方面发展,这个工作也不会太忙,待遇也相当不错,做过一些项目之后对于电路见的也多了,电路也比较熟悉了。

3、有比较多项目经验之后,电路也熟悉了之后,补充一些硬件电路知识可以朝硬件设计方面发展,整个产品的开发过程都比较熟悉了之后就可以成为项目研发部的主管或经理,也可以自己接外快接项目来做,有管理经验的甚至可以自己开公司做老板,毕竟这方面的产品开发不需要投资太多成本

就业方向:

可在从事嵌入式系统开发的计算机与电子技术、IT 、通信、军工、工业控制、汽车电子、大型设备智能故障诊断、电子设备等领域进行产品的开发、生产、测试、维护、销售、技术支持、技术咨询等工作。具体就业岗位包括:

嵌入式软件开发工程师、基于ARM系统的研发岗位、Linux系统应用软件开发岗位、Linux下C/C++软件工程师、嵌入式Linux系统研发工程师,电子工程师。