嵌入式系统探索：从PC/104总线到现代应用

"嵌入式系统是现代科技发展中的关键组成部分，它们在各种设备和行业中广泛应用，如自动化、数据采集、信息处理等。PC/104系列总线是为嵌入式系统设计的一种标准化接口，由PC/104协会制定，提供了不同阶段的总线标准，包括ISA、PCI、PCI Express等。这些标准允许工业计算机模块之间高效地通信，以满足特定应用的需求。 嵌入式系统的定义强调其是以应用为导向的计算机系统，具备高度定制化的能力，可以根据需求调整硬件和软件配置。与通用计算机相比，嵌入式系统通常具有更严格的性能、可靠性、成本、体积和功耗要求。它们可能不包含操作系统，或者使用专为嵌入式应用设计的操作系统。软件开发过程常常采用交叉编译的方式，且在许多情况下需要将软件固化在系统中。 在硬件方面，嵌入式系统往往采用专门为特定应用设计的处理器，而不是通用的CPU。由于其应用领域的特殊性，扩展能力不是首要考虑的因素，而是更注重系统的整体性能和稳定性。嵌入式系统的设计和制造需要考虑到实际应用环境，例如在极端温度、湿度或其他恶劣条件下的工作能力。 从历史角度看，嵌入式系统的起源可以追溯到早期的导航计算机，如阿波罗导航计算机，以及民兵I型导弹的自动导航控制系统。随着时间的推移，嵌入式系统在数量上已经超过了通用计算机，并且在各个领域持续发展，向着提高性能、增强控制能力和提升可靠性的方向前进。 在PC/104系列总线的演变过程中，我们可以看到技术的进步，从最初的PC/104（ISA）到PC/104-Plus（ISA和PCI），再到PCI-104、PCI/104-Express和PCIe/104（PCI Express），这些标准不断适应了嵌入式计算技术的提升和市场需求的变化。 嵌入式系统设计涉及多个层面，包括硬件选型、软件开发、系统集成和测试等，需要工程师具备全面的计算机知识和应用领域专业知识。这一领域的快速发展和广泛应用，使得嵌入式系统成为推动科技创新的重要驱动力，对于提高设备性能、优化自动化流程和实现智能化有着不可忽视的作用。"