嵌入式系统原理与应用简介：概念、组成、应用分析 -基础知识详解

嵌入式系统是一种专用的计算机系统，以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求。它通常被设计用于控制、监视或辅助操作机器和设备。IEEE对嵌入式系统的定义是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”，而国内普遍认同的定义是“以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统”。嵌入式系统通常被完全嵌入到受控器件内部，为特定应用而设计。它是软硬件的综合体，包括嵌入式微处理器、外围电路、设备接口、用户应用程序等组成部分。 嵌入式系统的基本硬件架构主要包括电源管理、时钟、复位逻辑、Flash、RAM、ROM、MPU等组件。此外，嵌入式系统还包括外围电路、USB、LCD、触摸屏、其他接口器件等。这些组件共同构成了嵌入式系统的基本硬件框架，支持系统的正常运行和各种功能的实现。 同时，嵌入式系统的设计也需要考虑到其软件部分。嵌入式系统的控制程序通常存储在ROM中的嵌入式处理器控制板上，通常由单个程序实现整个控制逻辑。有些嵌入式系统还包含操作系统，用于管理硬件资源和提供基本的服务。用户应用程序则是根据具体的应用需求开发的，通过嵌入式系统实现特定的功能。 在嵌入式系统的开发过程中，需要考虑到多个因素。首先是功能要求，嵌入式系统需要根据具体的应用场景实现特定的功能，因此对功能的需求要求非常严格。其次是可靠性，嵌入式系统通常用于一些对可靠性要求较高的应用领域，如医疗设备、航空航天等，因此对系统的稳定性和可靠性有着严格的要求。此外，成本、体积、功耗等也是嵌入式系统设计中需要重点考虑的因素，这些因素都与系统的硬件设计和软件开发密切相关。 总的来说，嵌入式系统作为一种特殊的计算机系统，具有独特的硬件架构和软件特点。其应用领域也非常广泛，涵盖了各个领域，如汽车电子、工业控制、消费电子、医疗设备等。随着科技的不断发展，嵌入式系统的应用范围和需求也在不断扩大和升级，因此对嵌入式系统的研究和开发具有重要意义。通过对嵌入式系统的深入了解，可以更好地应用和开发这一领域的相关技术，推动嵌入式系统在各个行业的发展和应用。