嵌入式系统概述
嵌入式系统是计算机发展史上一个重要的里程碑,它起源于微型计算机时代,与通用计算机的发展路径相区别,形成了独立的单芯片技术路线。通用计算机追求速度和容量,而嵌入式系统则专注于满足特定对象的智能化控制需求,如汽车电子系统、航空航天设备中的控制单元等。嵌入式系统无处不在,从工业自动化到日常生活中的家电,如洗衣机、电饭煲,甚至是智能手机和平板电脑等产品,都内含了嵌入式系统。
现实中的嵌入式系统广泛应用于各个领域,如神舟飞船和长征火箭中的复杂控制系统,导弹的精确制导,以及高端汽车中的众多电子设备。在日常生活中,我们通常不易察觉这些系统,但其实嵌入式系统已经成为智能家电的核心,如全自动洗衣机、电脑电饭煲等,体现了其高度的适应性和多样性。
嵌入式系统的定义特点包括:它是嵌入到目标物体内部的专用计算机应用系统,通过集成微型计算机或发展为微控制器(如LPC178x.177x)和片上系统来满足特定环境的控制需求。随着网络和通信技术的发展,一些嵌入式系统扩展为独立的产品,如手机和PDA,此时的“嵌入”概念不再局限于传统的嵌入式定义,而是强调内置计算机的能力。
嵌入式处理器是系统的核心,包括了简介和分类两部分。处理器简介阐述了其在嵌入式系统中的关键作用,分类则展示了不同类型的嵌入式处理器,如基于RISC、Cortex-M系列的微控制器,这些处理器根据性能、功耗和成本等因素进行选择。
嵌入式操作系统作为系统软件层面的重要组成部分,为硬件提供管理和控制功能,确保系统的稳定运行和高效能。它可以是专门为嵌入式设备设计的操作系统,如Linux实时操作系统,或者定制化的RTOS(实时操作系统),以满足不同应用场景的需求。
总结来说,嵌入式系统以其独特的优势在现代社会中发挥着关键作用,从工业到消费电子,无孔不入。理解嵌入式系统的设计特点、处理器和操作系统的选择,对于开发和应用这些系统至关重要。随着技术的进步,嵌入式系统将继续演化,为更多领域带来创新和便利。