嵌入式控制系统平时作业

1、什么是嵌入式系统？

答：嵌入式系统（Embedded system），是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”，根据英国电气工程师协会（U.K. Institution of Electrical Engineer）的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同，嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。

2、举例说明嵌入式的应用。

答：

工业控制

基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。

交通管理

在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。

信息家电

这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。

家庭智能管理

水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。

POS网络

公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。

环境工程

水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。

3、嵌入式操作系统的作用是什么？

答：嵌入式操作系统的主要好处就是屏蔽了底层硬件的差别，给上层应用提供统一的接口，并管理进程调度和资源（如CPU时间、内存）分配等。就跟windows操作系统一样，不管你是用华硕的电脑还是戴尔的电脑，只要装了windows操作系统，你都可以用office、词霸之类的软件。人机界面（MMI）是上层应用show出来的。

简单的嵌入式应用不需要嵌入式操作系统的支持，如单片机，直接用汇编程序就能实现特定的功能。要跑的应用多了，就需要操作系统来进行管理。

一般手机产品、小型医疗设备、军工设备等都用到了arm+linux的平台。

arm处理器（CPU）是目前使用较多的，使用的嵌入式操作系统可以是多种多样的，不光是linux。嵌入式linux系统比较稳定，有开源代码，成本低，可移植性强；可以灵活裁剪不需要的功能，减小嵌入式软件的大小和降低系统功耗。所以用嵌入式linux 操作系统的不少。

4、请举出3种常见的嵌入式操作系统。

答：3种常见的操作系统：Linux 、VxWorks、Windows CE

5、请简述嵌入式系统开发流程。

答：

1：需求分析阶段

(1)对问题的识别和分析

(2)制订规格说明文档

(3)需求评审

2：体系结构设计

DARTS设计方法：是结构化分析/结构化设计的扩展。它给出划分任务的方法，并提供定义任务间接口的机制。

DARTS设计方法的设计步骤如下：

(1)数据流分析

(2)划分任务

(3)定义任务间的接口

3：生成代码阶段

交叉调试，又叫远程调试，具有以下特点：

调试器和被调试的程序运行在不同的机器上。调试器运行在PC或工作站上，而被调试程序运行在各式的专用目标机上；

调试器通过某种通信方式与目标机建立联系，如串口、并口、网络、JTAG或者专用的通信方式；

5：代码固化

(1)软件要求固态化存储。

(2)软件代码要求高质量、高可靠性。

(3)系统软件的高实时性是基本要求。

(4)多任务实时操作系统成为嵌入式应用软件的必需