2 嵌入式系统概述
2.1 嵌入式系统介绍
根据 IEEE(电气与电子工程师协会)的定义,嵌入式系统
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是“控制、监视或者
辅助装置、机器和设备的装置”。从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,
还可以涵盖机械等附属装置。目前国内一个普遍被认可的定义是:以应用为中心、
以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应于系统对功能、可靠性、成本、体积、
功耗有严格要求的专用计算机系统。正是由于它的体积小,成本低,可靠性高,
能够完成特定的功能,所以在一些特定的场合非常适用
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70 年代单片机的出现,使得汽车、
家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更
佳的使用性能,这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点,但是还谈不上系统
的概念,但是随着程序员开始用基于操作系统编写嵌入式应用软件,这使得可以
获得更短的开发周期,更低的开发资金和更高的开发效率,真正意义上的“嵌入式
系统”出现了。
我们可以从以下几方面来理解嵌入式系统。首先,嵌入式系统必须与具体应用
相结合才会具有生命力、才更具有优势。其次,嵌入式系统是将先进的计算机技
术、半导体技术以及电子技术和各行业的具体应用技术相结合的产物,这就决定
了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。最
后,嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪,满足应用系统的功能、可
靠性、成本、体积等要求。综上,凡是与产品结合在一起的具有嵌入式特点的控
制系统都可以叫嵌入式系统。
2.2 嵌入式系统的组成
嵌入式系统一般由嵌入式硬件和嵌入式软件组成。硬件是系统正常工作的基础,
而软件是系统实现的灵魂。
2.2.1 硬件部分
嵌入式硬件主要包括嵌入式处理器以及外围设备构成的电路。其核心部件就是
嵌入式处理器,包括基于 ASIC(专用集成电路)的嵌入式微处理器,DSP 系统,
SOC 系统以及基于现场可编程逻辑器件 FPGA。在嵌入式系统中常用的 CPU 体系
有 ARM, PowerPC, MIPS, ColdFire, Intel8051, Atmel AVR 等,其中 ARM 是目前用
途最广,产品出货量最大的,PowerPC 和 MIPS 主要用于网络协议处理和某些工业
控制场合,Intel8051 和 Atmel AVR 都属于功能相对简单的单片机产品,但它们在
一些低端的领域应用还是十分广泛的。外围相关的硬件电路主要有内存 SDRAM,