嵌入式控制系统平时作业

1．什么是嵌入式系统？嵌入式系统的特点是什么？
答：嵌入式系统：（1）以应用为中心，以计算机技术为基础，软件、硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统；
（2）嵌入式系统是指嵌入式计算机及其应用系统，是指嵌入各种设备及应用产品内部的计算机系统，它主要完成信号控制的功能，体积小，结构紧凑，可作为一个部件埋藏于所控制的装置中，它提供用户接口、管理有关信息的输入输出、监控设备工作，使设备及应用系统有较高智能和性价比。

（3）嵌入式系统是计算机技术，通信技术，半导体技术，微电子技术，语音图象数据传输技术，甚至传感器等先进技术和具体应用对象相结合后的更新换代产品，是技术密集，投资强度大，高度分散，不断创新的知识密集型系统。

反映当代最新技术的先进水平。

（4）嵌入式系统：是现代科学多学科互相融合的以应用技术产品为核心，以计算机技术为基础，以通信技术为载体，以消费类产品为对象，引入各类传感器，进入Internet网络技术的连接，从而适应应用环境的产品。

嵌入式系统无多余软件，软件以固化态出现，硬件亦无多余存储器，可靠性高，成本低，体积小，功耗少，包含于各种不同类型的设备。

嵌入式系统的特点：
（1）嵌入式系统极其关注成本
（2）嵌入式系统对实时性有较强要求
（3）嵌入式系统一般采用EOS 或RTOS
（4）嵌入式系统软件故障造成的后果较通用计算机更为严重
（5）嵌入式系统多为低功耗系统。

（6）与通用计算机相比，嵌入式系统的系统资源非常少
（7）嵌入式系统通常在ROM 中存放所有程序的目标代码
（8）嵌入式系统可采用多种类型的处理器和处理器体系结构
（9）嵌入式系统需要专用开发工具和方法进行设计
（10）嵌入式系统具有软件的固件化特点
（11）嵌入式系统经常在极端恶劣的环境下运行
2．进行嵌入式操作系统选择的时候，主要应当考虑什么因素？
答：（1）进入市场的时间，即从开始设计到产品投放市场的时间长短；
（2）可移植性
（3）可利用的资源，已有的技术积累
（4）系统定制能力
（5）成本
（6）中文内核支持
3．举例说明嵌入式的应用。

答：（1）国防工业、军事工业、兵器工业：
各种武器控制（火炮控制、导弹控制、智能炸弹制导引爆装置）、坦克、舰艇、轰炸机等陆海空各种军用电子装备，雷达、电子对抗军事通信装备，野战指挥作战用各种专用设备等。

我国嵌入式计算机最早用于导弹控制。

（2）信息家电、民用设备：
各种信息家电产品，如数字电视机、机顶盒，数码相机，VCD、DVD音响设备，可视电话，家庭网络设备，洗衣机，网络冰箱，网络空调，智能玩具，其他消费类电子产品等
（3）工业：
各种智能测量仪表、智能卡、数控装置、可编程控制器、控制机、分布式控制系统、现场总线仪表及控制系统、工业机器人、智能机器人、智能传感器、机电一体化机械设备、车载导航器、汽车电子设备、车辆与交通工程等。

（4）商业：
各类收款机、电子秤、条形码阅读机、商用终端、银行点钞机、IC卡输入设备、取款机、自动柜员机、自动服务终端、防盗系统、各种银行专业外围设备、智能金融器具、远程教育。

（5）办公自动化：
复印机、打印机、传真机、扫描仪、其他计算机外围设备、掌上电脑、激光照排系统、安全监控设备、媒体手机、移动电话、寻呼机、个人数字助理（PDA）、变频空调设备、通信终端、程控交换机、网络浏览器、网络设备（路由器、交换机、Web server、网络接入盒等）、网络工程、录音录象及电视会议设备、数字音频广播系统等。

（6）医疗保健设备：
各种医疗电子仪器，X光机、超声诊断仪、计算机断层成像系统、心脏起博器、监护仪、辅助诊断系统、远程医疗、专家系统等。

（7）其他领域：
农业技术、光学系统、气象预报、卫星通信网、数字通信、移动数据库、语音处理。

4．嵌入式系统的传统设计方法有何特点。

答：这种方法简单易实现，但存在一些痼疾，严重影响了嵌入式系统设计的效率和结果。

首先，虽然在需求分析阶段考虑了软硬件接口的问题，但由于缺乏统一的软硬件协同表示方法。

软硬件划分只能由设计者凭经验完成。

无法从系统进行验证且很难评估这种划分是否合理，也不易发现软硬件接口存在的问题。

其次，软硬件分别设计和开发，一旦出现错误，不仅难以定位，而且修改起来也非常麻烦，甚至可能需要调整软件结构或者硬件配置。

第三，它的设计周期可能比较长，例如为了验证软件开发的正确性，必须在硬件全部完成之后才能开始进行软件测试和系统集成，大大延长了设计的进程。

5．嵌入式操作系统的主要功能有哪些？请举出几种常见的嵌入式操作系统。

答：主要功能：（1）处理器管理：处理器是完成运算和控制的设备。

在多道程序运行时，每个程序都需要一个处理器，而一般计算机中只有一个处理器。

操作系统的一个功能就是安排好处理器的使用权，也就是说，在每个时刻处理器分配给哪个程序使用是操作系统决定的。

（2）存储管理：计算机的内存中有成千上万个存储单元，都存放着程序和数据。

何处存放哪个程序，何处存放哪个数据．都是由操作系统来统一安排与管理的o这是操作系统的存储功能。

（3）设备管理：计算机系统中配有各种各样的外部设备。

操作系统的设备管理功能采用统一管理模式，自动处理内存和设备间的数据传递，从而减轻用户为这些设备设计输入输程序的负担。

（4）作业管理：作业是指独立的、要求计算机完成的一个任务。

操作系统的作业管理功能包括两点尸是在多道程序运行IC现货商时，使得备用户合理地共享计算机系统资源是提供给操作人员一套控制命令用来控制程序的运行。

（5）文件管理：计算机系统中的程序或数据都要存放在相应存储介质上。

为了便于管理，操作系统招相关的信息集中在一起，称为文件。

操作系统的文件管理功能就是负责这些文件的存储、检索、更新、保护和共享。

常见的嵌入式操作系统：实时操作系统，分时操作系统，多道批处理操作系统。