嵌入式系统入门指南:基础概念及应用领域

发表时间: 2024-06-11 09:37

嵌入式系统基础主要包括以下几个方面:

1、定义

    • 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
    • 它由硬件和软件组成,能够独立进行运作,其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。

2、发展阶段

    • 嵌入式系统的发展经历了四个阶段:无操作系统阶段、简单操作系统阶段、实时操作系统阶段、面向Internet阶段。

1、组成

    • 嵌入式系统由硬件子系统和软件子系统组成。
    • 硬件子系统包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统、附属电路等。
    • 软件子系统包括嵌入式操作系统、中间件、应用软件等。

2、特点

    • 系统内核小:由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小。
    • 专用性强:嵌入式系统通常是面向某个特定应用的,所以它的硬件和软件都是为特定用户群设计的。
    • 系统精简:嵌入式系统没有系统软件和应用软件的区分,不要求其功能设计及实现上复杂,一方面利于控制系统成本,也利于实现系统安全。
    • 高实时性:嵌入式软件的基本要求是高实时性的系统软件,软件要求固态存储,提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。
    • 多任务操作:嵌入式软件要想走向标准化,就须使用多任务的操作系统。

3、应用

    • 嵌入式系统广泛应用于工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然、机器人等多个领域。

4、开发工具

    • 嵌入式系统的开发需要特定的开发工具和环境,如Keil MDK、IAR Embedded Workbench、Code Composer Studio等,这些工具提供了完整的开发方案,包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理器、仿真器等。

3、知识产权核(IP核)

    • IP核是具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基本构件。IP核模块有行为、结构和物理3级不同程度的设计,对应描述功能行为的不同可以分为三类:软核、固核、硬核。


总结来说,嵌入式系统是一个集软硬件于一体的、可独立工作的计算机系统,它以应用为中心,具有系统内核小、专用性强、系统精简、高实时性、多任务操作等特点,广泛应用于各个领域,并需要特定的开发工具和环境进行开发。

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