浅谈嵌入式计算
对嵌入式的理解认识

嵌入式系统是一种专门设计和构建的计算机系统,用于执行特定的功能或任务。
与通用计算机系统不同,嵌入式系统通常被嵌入到其他设备或系统中,以实现特定的控制、监测、通信或嵌入式应用。
以下是对嵌入式系统的一些理解和认识:
特定功能性:嵌入式系统通常被设计用于执行特定的功能或任务,如家电控制、智能手机、车载系统、工业自动化、医疗设备等。
它们具有高度定制化和专业化的特点。
资源受限:嵌入式系统通常具有有限的计算资源、存储容量和功耗限制。
它们需要在有限的资源下实现高效的计算和控制能力。
实时性要求:许多嵌入式系统需要满足实时性要求,即能够及时响应外部事件并进行快速的数据处理和决策。
这对于控制和监控类应用至关重要。
硬件和软件结合:嵌入式系统是硬件和软件的结合体。
硬件部分通常由处理器、存储器、输入/输出接口和传感器等组成,而软件部分则包括嵌入式操作系统、驱动程序、应用程序和算法等。
实时系统和即时响应:嵌入式系统通常需要实时响应外部事件,即在规定的时间内完成特定的任务。
实时系统的可靠性和稳定性对于嵌入式系统至关重要。
硬件和软件开发技术:嵌入式系统的开发需要掌握硬件设计、嵌入式软件开发、系统调试和测试等技术。
涉及到的技术包括电路设计、嵌入式编程、调试工具和仿真器的使用等。
综上所述,嵌入式系统是一种专门设计和构建的计算机系统,具有特定的功能性、资源受限、实时性要求,需要硬件和软件的结合,能够在各种应用领域中发挥重要作用。
它是现代科技发展的重要组成部分,广泛应用于各个行业和领域。
高性能嵌入式计算技术在智能家居系统中的应用技巧

高性能嵌入式计算技术在智能家居系统中的应用技巧在智能家居系统中,高性能嵌入式计算技术的应用已经变得越来越普遍。
这一技术的不断发展和进步为智能家居的性能和功能提供了巨大的推动力。
然而,要想在智能家居系统中充分发挥高性能嵌入式计算技术的优势,仍然需要掌握一些应用技巧。
一、优化系统架构在应用高性能嵌入式计算技术的智能家居系统中,优化系统架构是至关重要的一环。
合理的系统架构可以提高整个系统的性能和稳定性。
首先,需要合理划分不同的功能模块,将功能模块划分为独立的子系统,从而实现模块化开发和维护。
其次,需要合理分配和管理系统资源,以确保各个模块之间的相互协作和协调。
最后,要对系统进行实时监测和调试,及时发现和解决可能出现的问题,从而提高系统的可靠性和稳定性。
二、优化算法和数据处理在智能家居系统中,高性能嵌入式计算技术主要用于算法和数据处理。
因此,优化算法和数据处理是提高系统性能的关键。
首先,需要选择适当的算法,并根据系统需求进行优化。
例如,使用快速算法和高效数据结构可以减少计算量和内存占用,从而提高系统性能。
其次,要进行数据处理的并行化和流水线化设计,以提高计算效率。
同时,还可以利用硬件加速器如FPGA、GPU 等,进一步提升数据处理能力和效率。
三、优化系统功耗管理在智能家居系统中,功耗管理是一个关键问题。
高性能嵌入式计算技术往往会导致系统的功耗增加,因此需要采取相应的措施进行优化。
首先,可以使用低功耗的处理器和组件,以降低整个系统的功耗。
其次,可以采用有效的节能策略,如动态频率调节、休眠唤醒等。
此外,还可以通过软件优化和定制化硬件设计来降低功耗。
通过合理的功耗管理,可以延长电池续航时间,提高系统的可用性和稳定性。
四、优化系统安全性智能家居系统中的数据安全问题越来越引起人们的关注。
高性能嵌入式计算技术的应用增加了系统的攻击面,因此需要采取相应的措施加强系统的安全性。
首先,需要采用安全加密算法对数据进行保护,确保数据在传输和存储过程中的安全性。
嵌入式开发学习心得

嵌入式开发学习心得嵌入式开发学习心得在平日里,心中难免会有一些新的想法,不妨将其写成一篇心得体会,让自己铭记于心,这样有利于培养我们思考的习惯。
应该怎么写才合适呢?下面是小编为大家收集的嵌入式开发学习心得,仅供参考,欢迎大家阅读。
嵌入式开发学习心得1就我个人而言,从最开始对嵌入式一窍不通到现在越学越感兴趣,当然相应在嵌入式方面的提高也是很明显的。
学习嵌入式越来越成为我学习中的一部分,现在把我的学习过程的心得体会与大家一起分享,希望那些和我一样对嵌入式想学而又迷茫,不知从哪入手的同学朋友有所帮助。
1 .基础知识嵌入式开发很大一部分靠C语言,尤其在底层驱动等用的很多,当然在应用开发还用到诸如C++等其他语言,但我想对于一个初学者有C基础就足够了,等到学到一定程度再去扩展。
所以C基础是学嵌入式的前提。
关于C语言需要知道基本的语法,什么是结构体,什么是共用体,有什么区别,不用强记一些实际中用的很少的东西。
C++要知道什么是类,怎么定义,继承,接口,要深刻理解,当然基本语法也是必不可少的。
操作系统原理也需要基本理解和掌握的,我记得我上课的时候不以为然没有认真学习,后来发现很多的东西都是在这个课上讲到的。
什么时间片啊,任务调度啊,都是在那里知道的。
Linux基本命令的使用(vi编辑器必须会用,因为在终端修改文件的时候只能用这个),我们现在很多的人都习惯用鼠标了,很少用到命令,我学习嵌入Linux就强迫自己去改掉这个习惯了,Linux用命令操作一是效率高,二是功能非常强大,远非图形界面能比的了的,其实我们用图形界面的操作都要转化为命令传给硬件的。
Linux文件系统的管理要清楚,哪个目录存放是什么东西,有什么用,文件权限管理等。
2.单片机知识的学习我觉得单片机、嵌入式等这一类都有很大的相似性,知识功能不一样,但工作的原理、控制原理都和大的相似。
就我个人而言,能比较快的进入嵌入式的学习与提高,很大一部分依赖于对单片机的原理有较深入的学习和理解,单片机比较简单,学习起来相对比较容易,所以我建议想学嵌入式的同学,可以和我一样从单片机入手,那样不仅可以理解这些微处理器、微控制器的操作与控制原理,当然还可以顺便学学汇编语言,这对后面的嵌入式学习都有很大的帮助。
嵌入式系统开发

嵌入式系统开发嵌入式系统是指内嵌在其他设备或系统中,实现特定功能的计算机系统。
它通常集成了硬件和软件,通过专门的开发平台进行开发和编程。
嵌入式系统广泛应用于各个领域,如汽车、家电、医疗设备、通信设备等。
本文将围绕嵌入式系统开发展开,介绍嵌入式系统的基本原理、开发流程以及相关技术。
一、嵌入式系统的基本原理嵌入式系统的基本原理是将处理器、存储器、输入输出设备等硬件组件集成在一起,通过操作系统和应用程序实现特定的功能需求。
常见的嵌入式系统采用单片机或微处理器作为核心处理器,具有较小的体积和功耗。
嵌入式系统的设计需要考虑硬件平台的选择、外设的接口设计、系统调度和任务管理等方面。
同时,软件开发也是嵌入式系统的重要组成部分,包括操作系统的移植、设备驱动程序的编写以及应用程序的开发。
二、嵌入式系统开发流程嵌入式系统的开发流程包括需求分析、硬件设计、软件开发、集成测试和发布等环节。
下面将逐一介绍各个环节的内容。
1. 需求分析在嵌入式系统开发之前,需要明确系统的功能需求和性能要求。
通过与用户沟通和需求分析,确定硬件平台、输入输出设备和外部接口等方面的需求。
2. 硬件设计硬件设计是指基于嵌入式系统的功能需求,选择合适的处理器、存储器、外设等硬件组件,并进行相应的电路设计和PCB布局。
硬件设计需要考虑系统的稳定性、扩展性和功耗等因素。
3. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的关键环节。
首先,根据硬件平台的选择,进行操作系统的移植和配置。
然后,编写设备驱动程序,实现对外设的控制和数据交换。
最后,根据系统需求,开发应用程序,实现特定功能。
4. 集成测试集成测试是将硬件和软件进行整合,测试系统的功能和性能是否满足需求。
通过功能测试、性能测试和稳定性测试,发现并修复系统中的缺陷和问题。
5. 发布在集成测试通过后,将嵌入式系统制作成最终产品,进行出厂测试和质量控制。
然后,将产品发布给客户或上线市场。
三、嵌入式系统开发的相关技术嵌入式系统开发涉及到多个技术领域,下面将介绍几个重要的技术。
嵌入式应用技术论文

嵌入式应用技术论文嵌入式技术在21世纪的广泛应用带给了人们一个嵌入式系统全面超越PC的世纪,小编整理了嵌入式应用技术论文,欢迎阅读!嵌入式应用技术论文篇一嵌入式技术浅谈摘要:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软、硬件均可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
目前嵌入式开发技术大都是基于ARM 内核的操作系统编程,当然目前主要的嵌入式操作系统是嵌入式Linux 操作系统、WINCE操作系统和VxWorks操作系统。
关键词:嵌入式嵌入式系统嵌入式技术 Linux WINCE VxWorks一、什么是嵌入式技术嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软、硬件均可裁剪,适用于系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序四个部分组成。
用于实现对其他设备的控制、监视或管理功能。
嵌入式系统一般是非PC系统,它包括硬件和软件两个部分。
硬件包括处理器、存储器、外设器件、I/O端口、图形控制器等。
软件部分包括操作系统(实时多任务操作系统)和应用程序编程。
应用程序控制着系统的运作与行为,而操作系统控制应用程序编程与硬件的交互作用。
二、嵌入式技术的应用嵌入式技术是当前微电子技术与计算机技术的一个重要分支,嵌入式技术已成为后PC时代的主宰。
后PC时代对电子产品的要求越来越倾向于向微型化、智能化、便携式、可移动、易操作、高性能、低功耗方向发展。
低到智能玩具、PDA、智能手机、数码相机、家用电子游戏机、信息家电,高到网络传输设备、工业控制、自动导航、智能医疗仪器、办公自动化、军用设备,甚至于人造卫星等各应用领域,32位嵌入式系统因其卓越的性能,超低的功耗、无与伦比的稳定性,可以说无处不在。
三、嵌入式技术的市场需求1.嵌入式系统市场具有广阔天地。
嵌入式系统主要用于各种信号处理与控制,目前已在国防、国民经济及社会生活各领域普及应用,用于企业、军队、办公室、实验室以及个人家庭等各种场所。
嵌入式计算的软硬件设计与开发实践

嵌入式计算的软硬件设计与开发实践嵌入式计算是指将计算机系统嵌入到特定的设备或系统中,用于实现特定的功能需求。
嵌入式计算的软硬件设计与开发是指针对嵌入式系统进行软件和硬件的设计与开发工作。
本文将介绍嵌入式计算的软硬件设计与开发实践,并探讨其中的关键技术与挑战。
嵌入式计算的软硬件设计与开发实践主要涉及两个方面,即软件开发和硬件设计。
首先,软件开发是基于嵌入式系统的需求,编写相应的软件程序来实现系统的功能。
其次,硬件设计是根据嵌入式系统的需求,设计相应的硬件电路来支持软件程序的运行。
在软件开发方面,嵌入式系统通常需要高效的实时处理能力和低功耗的设计。
因此,一些常用的开发语言和开发工具在嵌入式系统中得到了广泛应用。
例如,C语言和汇编语言常被用于编写底层驱动程序和实现系统的核心功能。
此外,一些集成开发环境(IDE)和调试工具也被广泛使用,以提高开发效率和代码质量。
例如,Keil MDK、IAR Embedded Workbench和Eclipse等工具可以帮助嵌入式软件开发人员进行代码编写、调试和性能优化。
在硬件设计方面,嵌入式系统需要根据功能需求选择适当的处理器、存储器、传感器和外设等硬件组件。
这些硬件组件的选择和配置将直接影响系统的性能和功耗。
同时,硬件设计人员还需要考虑电路布局、信号完整性和电磁兼容等方面的问题。
为了提高设计的可靠性和可测试性,一些流行的硬件描述语言(HDL)和电路设计工具也在嵌入式系统中得到广泛应用。
例如,VHDL和Verilog HDL常用于嵌入式系统的硬件设计和仿真。
除了软件开发和硬件设计,嵌入式计算的软硬件设计与开发还需要进行系统级的集成和测试工作。
系统级集成是将软件和硬件组件进行有效地集成,以实现系统的功能需求。
系统级测试是验证系统的性能和功能是否满足预期要求的过程。
为了提高系统级集成和测试工作的效率和可靠性,一些常用的集成和测试工具也被广泛应用。
例如,ModelSim和SystemC等工具可以帮助开发人员进行系统级集成和测试,以确保系统的稳定性和可靠性。
嵌入式计算机技术论文

嵌入式计算机技术论文嵌入式计算机技术一直被视为计算机科学领域中最重要的领域之一。
随着计算机技术的不断发展,从单一应用到多领域的应用,嵌入式技术受到越来越多的关注。
本文将着重论述嵌入式计算机技术的定义、应用、发展历程和技术优势。
一、嵌入式计算机技术的定义嵌入式计算机,简称为嵌入式系统,通常是由控制器、处理器、存储器、通信设备和操作系统等所组成的一种基于计算机硬件技术和软件技术的系统。
它通常是为了特定应用而设计,根据应用的不同会有不同的外壳和规格。
二、嵌入式计算机技术的应用嵌入式计算机技术广泛应用于各个领域,如电子、通信、汽车、家电、医疗、军事等领域。
例如,智能手机中的处理器和操作系统就是嵌入式计算机技术的应用之一;智能家电中的智能控制器和智能显示器也是嵌入式计算机技术的应用之一;车载电子系统中的电子控制单元就是嵌入式计算机技术的应用之一。
三、嵌入式计算机技术的发展历程嵌入式计算机技术从20世纪70年代开始发展,并在90年代初进入了快速发展的阶段。
在过去的几十年中,嵌入式计算机技术已经发展到了一个非常成熟的阶段。
在硬件方面,嵌入式处理器已经很小巧,并且功耗也非常低;在软件方面,嵌入式操作系统也已经非常小巧、高效,并且有着非常好的实时性能和可靠性。
四、嵌入式计算机技术的技术优势嵌入式计算机技术具有以下技术优势:1、实时性能好嵌入式计算机系统通常需要处理实时数据或实时控制。
因此,它们需要有非常好的实时性能。
与计算机不同,嵌入式计算机通常采用即时嵌入式操作系统,并且硬件和软件都经过了高度优化,因此嵌入式计算机的实时性能是非常好的。
2、可靠性高嵌入式计算机系统通常是在工业生产中使用,所以它们需要具有非常高的可靠性。
嵌入式计算机通常采用固态存储器和工业级的元器件和材料,这些都能够保证系统的高可靠性。
3、功耗低嵌入式计算机通常需要在一些资源有限的场合下使用,如便携设备、汽车等。
因此,它们需要具有非常低的功耗。
嵌入式处理器通常采用低功耗设计,并且还可以采用一些省电技术,如睡眠模式和场景感知技术等。
嵌入式系统的原理和应用

嵌入式系统的原理和应用嵌入式系统是一种计算机系统,它通常是用于控制、监视、数据采集等特定目的的。
与个人计算机和服务器等通用计算机系统不同,嵌入式系统的硬件和软件被特别设计和优化,以适应其特定用途的要求。
本文将介绍嵌入式系统的工作原理和应用领域。
一、嵌入式系统的工作原理嵌入式系统通常由处理器、存储器、输入输出接口电路、外设模块等组成。
其核心是处理器,嵌入式系统所用的处理器性能越来越强大,从较老的8位、16位微控制器到现在的ARM Cortex-A 系列、RISC-V等高性能嵌入式处理器。
嵌入式系统可分为硬件和软件两个方面。
嵌入式硬件和通用计算机硬件类似,都由处理器、存储器、I/O模块等部件组成。
相比通用计算机硬件,嵌入式系统硬件的主要特征是小巧、低功耗,通常单板上能整合处理器、存储器、外设模块以及工业标准I/O接口。
嵌入式软件通常是裁剪优化过的,因为嵌入式系统的存储器容量有限,CPU速度也低于PC等通用计算机,所以软件需要更少的计算成本。
通常情况下,嵌入式软件是为相应硬件设计的,并通过编程语言(如C/C++)来进行编写。
嵌入式系统的软件基本上由一个实时操作系统(RTOS)和应用程序组成,RTOS通常是实时性高、稳定性好的嵌入式系统操作系统,常见的RTOS产品有uC/OS、FreeRTOS等。
嵌入式系统使用可升级的固件,这种固件是在嵌入式系统启动时加载到处理器的固定内存区域。
由于它是硬件的一部分,因此它对CPU运行的速度、可靠性和稳定性都有重要影响。
固件可以像软件一样升级,因此在需要升级时,制造商可以通过远程升级(OTA)来即时更新固件软件。
二、嵌入式系统的应用领域近年来,嵌入式系统在各种领域广泛应用,包括飞行器、工业控制、医疗设备、智能家居、汽车电子、IoT等等。
下面简单介绍一些典型的应用领域。
1. 工业自动化嵌入式系统在工业控制、机器人、智能制造等领域得到广泛应用,可以实现工厂资产管理、自动化生产线、产品检测和数据采集等功能。
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计算机概论课论文浅谈嵌入式计算摘要:本文综述了嵌入式系统的概念、构成、特点及优点,嵌入式系统的应用,并论述了大数据时代下嵌入式系统的发展趋势与面临的新挑战。
关键词:嵌入式计算嵌入式系统定义应用模式应用实例嵌入式系统可信平台模块移动数据库0.引言伴随着时代的进步,计算机以及计算机技术已经大量的运用到我们的生活之中,各行各业对于计算机的计算以及处理能力也有了更高的要求,随之而来的就是现代计算机的技术革新,而大量广泛使用的嵌入式计算机便是其中的一种。
科学技术的高速发展,便捷高效也显得越来越为重要,对于设备的要求而言,使用者们逐渐倾向于外型美观、操作简便、使用价值高、实时性更高的发展方向,嵌入式系统应运而生。
作为嵌入式计算的核心,嵌入式系统的研发以及改进也越发显得重要。
随着以计算机和软件为核心的数字化技术的迅速发展,多媒体技术与互联网的应用迅速普及。
计算机﹑通讯﹑消费电子一体化的趋势日趋明显。
作为新型智能3C 合一的嵌入式系统与技术进入智能化﹑网络化的发展阶段。
目前, 嵌入式系统在工业、农业、家庭等各个领域中的应用已越来越广。
嵌入式系统具有非常广阔的应用领域,是现代计算机技术改造传统产业、提升许多领域技术水平的有力工具。
但随着后PC时代的来领,一个属于“大数据”的时代局面已经打开,这也就意味着嵌入式计算面临的新的挑战,我们需要新的解决方案来应对这一趋势,并在科技发展的大潮流之中推广并提升嵌入式计算。
1.嵌入式系统的基本概念1.1.嵌入式系统的定义IEEE 曾经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”,这主要是从应用对象上加以定义,涵盖了软硬件及辅助机械设备。
目前国内普遍认同的嵌入式系统的定义是“嵌入式系统是将计算机嵌入某个应用系统内的一种计算机体系结构形式”,简单来说,嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件能灵活变化以适应所嵌入的应用系统,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。
嵌入式系统定义的诞生,是为了区别原有的通用计算机系统,给在微型机时代诞生的“把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制”的计算机所下的一个定义。
计算机在其诞生的30年的发展历程中,一直作为庞大而昂贵的设备,直到超大规模集成电路技术的出现和发展时期,以微处理器为核心的微型计算机出现之后,才使计算机有了历史性的转变。
以小型、廉价、可靠性高而著称的微型计算机引起了计算机业内人士的高度兴趣,他们要求把这种微型机嵌入到一个对象体系之中,实现智能化控制。
这样一来,所形成的能够实现智能化控制的计算机便有别于普遍意义上的通用计算机,为了进行区分,便将这种新型计算机体系形式命名为“嵌入式系统”。
嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去。
由于嵌入式系统要嵌入到对象体系中,实现的是对象的智能化控制,因此,它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向,它是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各行业的具体运用相结合的产物。
1.2.嵌入式系统的构成嵌入式系统主要由负责计算的核心部分(即嵌入式计算)以及其他外部设备构成。
外部设备通常是嵌入式计算机需要控制和管理的对象,在具体的应用中有千变万化的组合,在此不做多余介绍,本文主要介绍的是嵌入式计算模块的构成。
1.2.1 嵌入式硬件(1)嵌入式处理器嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心组成部分,其作用相当于系统的大脑,目前常用的嵌入式微处理器包括通用微处理器/微控处理器(MPU/MCU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和可编程逻辑门阵列(FPGA)等。
由于嵌入式设备的处理器必须高度紧凑、低功耗、低成本,针对每一类应用来说,开发者对处理器选择都是多种多样的,设计者在选择处理器是要考虑的主要因素如下:∙调查市场上已有的CPU供应商∙处理器的处理速度∙处理器的功耗∙技术指标∙处理器的支持工具∙处理器供应商是否提供评估板(2)存储器存储器是构成嵌入式系统硬件的重要组成部分,它主要用于存储程序指令、数据以及其他重要的系统配置细节,是嵌入式计算机系统中的记忆设备。
在嵌入式系统中使用的存储器可以是内部存储器,如随机存储单元RAM、只读存储单元ROM等,也可以是外部存储器,如闪存Flash Memory、硬盘等。
(3)输入/输出设备输入/输出设备常用于系统与外界交互,一个嵌入式应用系统要实现它的功能,必须与外界对象进行沟通,当外界环境或者变量发生变化时,连接到嵌入式系统的传感器就能够感知检测这种变化,然后根据相应计算策略修改或控制变量并执行预定的操作。
1.2.2 嵌入式软件为了配合嵌入式硬件,并且达到应用时对于设备的需求,嵌入式软件应运而生。
一般来说嵌入式系统的软件采取两种形式,一种是不需要操作系统的应用软件,另一种是以嵌入式操作系统为主的系统软件。
应用软件是指用于实现嵌入式系统所需特定功能的程序,是嵌入式系统针对特定的实际专业领域、基于相应的嵌入式硬件平台、并能完成用户预期任务的计算机软件;嵌入式操作系统在高要求下,能够合理利用系统有限资源、实现对系统众多任务有效调度的。
随着嵌入式系统复杂程度的提高,嵌入式操作系统已经成为嵌入式系统中最重要的组成部分,应用软件也都建立在其基础之上。
2.嵌入式系统的特点1.可裁剪性。
支持开放性和可伸缩性的体系结构。
2.强实时性,需要对外部事件迅速作出反应的能力。
嵌入式操作系统实时性一般较强,可用于各种设备控制中。
3.强稳定性,弱交互性。
嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期,嵌入式系统一旦开始运行就不需要用户过多的干预,大多需要长期连续运行,这就要负责系统管理的嵌入式操作系统具有较强的稳定性和较高的可靠性;嵌入式操作系统的用户接口一般不提供操作命令,它通过系统的调用命令向用户程序提供服务。
4.操作方便、简单、提供友好的图形GUI和图形界面,追求易学易用。
3.嵌入式系统的应用3.1嵌入式系统的应用模式发展至现今的嵌入式系统的特点决定了它是多学科的交叉点,既需要计算机领域的专业人员从软件技术、工程应用等方面进行深层次的开发研究,也需要传统电子领域的人员从电路特性、外围电路设计等方面对已有的嵌入式系统进行进一步的提升。
1.客观形成的两种模式从嵌入式系统的发展历程来看,客观上形成了两种应用模式:电子系统设计模式与计算机应用设计模式。
起源于微型机时代的嵌入式计算机,与通用计算机不同,仅仅只提供基本的算术运算功能。
当嵌入式计算机进入独立发展的单片机时代之后,便以器件形态迅速转入了传统电子技术领域中。
当时对其进行研究开发的人员大多是电子应用工程师,计算机专业队伍的人员并没有真正进入其应用领域,所以早期对嵌入式计算机的研发方向是将嵌入式计算机实现电子智能化,即所谓的电子系统设计模式。
这种应用模式最重要的特点是:缺少计算机工程设计方法;软、硬件的底层型以及结合的随意性;对象系统专业技术的密切相关性。
但随着后pc时代的到来,网络、通信技术得以发展,用户对于嵌入式系统的要求不仅仅局限于简单的电子化智能操作,更多的面向于数据化、智能化,并要求将网络与通信技术应用到其中;同时,嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升,为计算机专业人士介入嵌入式系统应用开辟了广阔天地。
计算机专业人士的介入,形成的计算机应用设计模式带有明显的计算机的工程应用特点,即基于嵌入式系统软、硬件平台,以网络、通信为主的非嵌入式底层应用。
2.两种应用模式的并存与互补由于嵌入式系统最大、最广、最底层的应用是传统电子技术领域的智能化改造,因此,以通晓对象专业的电子技术队伍为主,用最少的嵌入式系统软、硬件开销,带有浓重的电子系统设计色彩的电子系统应用模式会长期存在下去。
另外,随着对于嵌入式系统要求的提高,计算机专业人士会愈来愈多地介入嵌入式系统应用,但由于对象专业知识的隔阂,其应用领域会集中在网络、通信、多媒体、商务电子等计算机工程方面。
计算机专业人员不可能替代原来电子工程师在控制、仪器仪表、机械电子等方面的嵌入式应用,电子工程师也不可能替代计算机专业人员在软件技术、工程应用等方面提升嵌入式系统的作用。
因此,客观存在的两种应用模式会长期并存下去,在不同的领域中相互补充。
电子系统设计模式应从计算机应用设计模式中,学习计算机工程方法和嵌入式系统软件技术,从而进一步研究怎样创造更适合于开发软件的硬件结构与更为人性化、智能化的外围设备;计算机应用设计模式应从电子系统设计模式中,了解嵌入式系统应用的电路系统特性、基本的外围电路设计方法和对象系统的基本要求等,从而更好地做到软件与硬件结构的优化结合。
3.2嵌入式系统的应用情况1.嵌入式系统的应用领域嵌入式系统是当前最热门IT应用领域之一,消费电子、智能家电、网络设备、医疗仪器、航天设备、工业控制以及计算机系统等都是嵌入式系统可进行应用的领域,由此可以看出嵌入式系统强大的应用能力。
2.嵌入式系统的应用实例(1)嵌入式移动数据库所谓的移动数据库是支持移动计算的数据库,有两层含义:一是用户在移动的过程中可以联机访问数据库资源;二是用户可以带着数据库移动。
典型的应用场合有在开着的救护车上查询最近的医院。
该系统由前台移动终端、后台同步服务器组成,移动终端上有嵌入式实时操作系统和嵌入式数据库。
(2)嵌入式系统在智能家居网络中的应用智能家居网络( E-Home) 指在一个家居中建立一个通信网络,为家庭信息提供必要的通路;在家庭网络操作系统的控制下,通过相应的硬件和执行机构,实现对所有家庭网络上家电和设备的控制和监测。
其网络结构的组成必然有家庭网关。
家庭网关主要实现控制网络和信息网络的信号综合并与外界接口,以便作远程控制和信息交换。
不论是网关,还是各家电上的控制模块,都需有嵌入式操作系统。
这些操作系统必须具有内嵌式、实时性好、多用户的特点。
(3)基于小范围无线通信协议的嵌入式产品以蓝牙为代表的小范围无线接入协议与嵌入式系统的结合,必将推动嵌人式系统的广泛应用。
近来,基于这些协议的嵌入式产品层出不穷,包括各种电话系统、无线公文包、各类数字电子设备以及在电子商务中的应用。
这些产品以其微型化和低成本的特点,为它们在家庭和办公室自动化、电子商务、工业控制、智能化建筑物和各种特殊场合的应用开辟了广阔的前景。
4.嵌入式系统的发展趋势1.功能更加强大的嵌入式硬件、硬件开发工具以及开发软件嵌入式系统技术水平的提升要求嵌入式系统厂商不仅要提供技术水平更高的嵌入式硬件,还要提供功能更加强大的硬件开发工具和软件包。
大部分嵌入式开发人员选用的软件开发模式是先pc机上编写软件,再进行软件的移植工作,这就需要开发人员在pc机上编写软件时,注意软件的可移植性,选用具有较高移植性的编程语言(如C语言),尽量少调用操作系统函数,注意屏蔽不同硬件平台带来的字节顺序、字节对齐、位段的空间分配方向以及代码优化问题。