嵌入式系统的定义及其组成部分

嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度 自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。

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嵌入式系统包括什么呢？让我们一起来看看嵌入式系统的组成部分：

1、处理器内核：嵌入式系统的心脏是处理器内核。处理器内核从一个简单便宜的8位微控制器，到更复杂的32位或64位微处理器，甚至多个处理器。嵌入式设计人员必须为能够满足所有功能和非功能时限、要求的应用选择成本最低的设备。

2、模拟I/O：D/A和A/D转换器是用来从环境中搜集数据并反馈的。嵌人式设计人员必须了解需要从环境中搜集数据的类型、数据的精度要求和输入/输出数据的速率，以便为应用程序选择合适的转换器。嵌入式系统的反应特性受外部环境决定。嵌入式系统必须有足够快的速度跟上环境变化，以此来模拟信息，例如光、声压或加速度被感知并输入到嵌入式系统中。

3、传感器和执行机构：传感器一般从环境中感知模拟信息。执行机构通过某些方式控制环境。

4、用户界面：这些界面可以像LED屏一样简单，也可以像工艺精良的手机和数码相机的屏幕那样复杂。

5、应用程序的特定入口：类似于ASIC或者FPGA的硬件加速，是用来加速在应用程序中有高性能要求的特定功能模块。嵌入式设计师必须利用加速器获得最大的应用程序性能，来对程序进行适当的筹划或分区。

6、软件：在嵌入式系统开发中软件是一个重要的部分。在过去几年，嵌入式软件的数量已经增长得比摩尔定律还快，几乎是每十个月就成倍增长。嵌入式软件在某些方面性能、存储器和功耗、经常被优化。越来越多的嵌入式软件通过高级语言来编写，如C/C++。而更多的性能关键的代码段仍然使用汇编语言来编写。

7、存储器：存储器是嵌入式系统中重要的部分，嵌入式程序可以在没有RAM或ROM的情况下运行。有许多易失的和非易失的存储器用于嵌入式系统中，关于此内容在书的后面会有更多的说明。

8、仿真和诊断：嵌入式系统很难看见或接触到。调试的时候需要接口与嵌入式系统相连。诊断端口，如JTAG联合测试行动组、就常常用于调试嵌入式系统。片上仿真能用来提供应用程序的可见性行为。这些仿真模块能可视化地提供运行时的行为和性能，实际上由板上的自诊断能力取代了外部逻辑分析仪的功能。