嵌入式系统的学习论文

合集下载

Linux嵌入式系统论文

Linux嵌入式系统论文

Linux嵌入式系统论文**(040124**)(东南大学,信息科学与工程学院,南京,210096)目前,无论是在日常生活,还是在工业控制,航空航天,军事等方面,嵌入式系统都有着非常广泛的应用。

而嵌入式Linux以其非常低廉的价格,可以大大的降低成本,逐渐成为嵌入式操作系统的首选。

关键词:Linux;实时性;调度策略;抢占。

The Development of Embedded System**(Southeast University, department of signal , Nanjing , 210096)Abstract: At present,whether in daily life,or in industrial control,aerospace,military and other aspects,the embedded system has a very wide range of application.Embedded Linux,which can greatly reduce costs,has gradually become the first choice of embedded system with a very low price.key words: Linux;Real-time;scheduling strategy;seize.引言:嵌入式系统应用非常广泛,目前主要有:Windows CE、VxWorks、QNX等,它们都具有较好的实时性、系统可靠性、任务处理随机性等优点,但是它们的价格普遍偏高。

作为通用操作系统的Linux,由于其在实时应用领域的技术障碍,必须对Linux内核作必要的改进。

许多嵌入式设备都要求与外部环境有硬实时的交互能力,将最初按照分时系统目标设计的Linux改造成能支持硬实时性的操作系统显得十分重要。

目前,常用的实时性改造方法是采用双核方法,这种方法的弊端在于实时任务的开发是直接面向提供精确实时服务的小实时核心的,而不是功能强大的常规Linux核心。

在PROTEUS中使用ARM处理器及UCOS-II移植理解

在PROTEUS中使用ARM处理器及UCOS-II移植理解

嵌入式系统课程论文在PROTEUS中使用ARM处理器及uC/OS-II移植理解Rein Lee一.嵌入式系统概述通过本次嵌入式系统课程的学习,我了解了嵌入式系统的概念。

所谓嵌入式系统,是指用于执行独立功能的专用计算机系统,它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件,和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成,共同实时诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。

嵌入式系统以应用为中心,以微电子技术、控制技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件与硬件可裁减,以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。

1.1 嵌入式系统的硬件特征嵌入式系统的硬件必须根据具体的应用任务,以功耗、成本、体积、可靠性、处理能力等为指标来选择。

嵌入式系统的核心是系统软件和应用软件。

由于存储空间有限,因而要求软件代码紧凑、可靠,大多对实时性有严格的要求。

早期的嵌入式系统设计方法,通常是采用“硬件优先”原则。

在粗略估计软件任务需求的情况下,首先进行硬件设计与实现。

然后在此硬件平台上,再进行软件设计。

因为很难充分利用硬件软件资源,取得最佳性能的效果。

同时,一旦在测试时发现问题,需求对设计进行修改时,整个设计流程将重新进行,对成本和设计周期的影响很大。

这种传统的设计方法只能改善硬件/软件各自的性能,在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化,在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。

随着电子系统功能的日益强大和微型化,系统设计涉及的问题越来越多,难度也越来越大。

硬件和软件也不再是截然分开的两个概念。

因而出现了软硬件协同的设计方法。

在系统目标要求下,协同设计软硬件体系结构,以最大限度地挖掘系统软硬件能力,得到高性能低代价的优化设计方案。

1.2 嵌入式操作系统目前流行的嵌入式操作系统可以分为两类:一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中,形成的嵌入式系统,如微软公司的Windows CE,SUN公司的Java操作系统,嵌入式Linux等。

毕业设计(论文)样例-嵌入式专业本科

毕业设计(论文)样例-嵌入式专业本科

封面(在学校统一印制的封皮上打印相应的内容,以下为填写举例)论文题目 简化的姓名刘刚学院 东北大学东软信息学院 专 业指导教师 张三备 注2011年——作者指导教师: 张三 教授 李四 单位名称: 嵌入式系统工程系 专业名称: 电子信息工程东北大学东软信息学院2011年6月Northeastern University Neusoft Institute of InformationJune 2011Supervisor:Professor Liu Hongyi Associate Supervisor:毕业设计(论文)任务书………………………。

-Ⅱ-东北大学东软信息学院毕业设计(论文) Abstract-Ⅲ-computer network for a long time.This article mainly discusses the QoS architecture, the principle of V oIP and the two related protocols: H.323, SIP. And then, introduce some QoS control mechanisms: packet classification, admission control, QoS route and queue management.………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….Key words: V oIP QoS, H.323 SIP RSVP Diffserv RTCP, dynamic control admission-1-任务书 .......................................................................................................... I 摘 要 .........................................................................................................II .. (III)第1章 ...................... 1 1.1 .. (1)1.2 (1)第2章 关键技术介绍 (2)2.1 简 ......................................2 2.2 .. (2)第3章 (3)3.1 (3)3.1.1 软件功能构架 ···············································3.1.2 硬件功能框图 ··············································· 3.2 系统开发环境3.3 ·3.3.1 (4)3.3.2 (4)第4章 系统设计 (6)4.1 设计指导思想和原则 (6)4.1.1 指导思想 ................................................................................................................ 6 4.1.2 设计原则 . (6)4.2 系统概述 (6)东北大学东软信息学院毕业设计(论文)目录4.3系统功能结构设计 (6)4.3.1实现单片机与外围存储器的技术连接 (6)4.3.2LED数码管的电路设计 (6)4.3.3rs232串行接口电路设计 (6)4.3.4键盘接口电路设计 (6)4.4系统UI界面设计 (6)4.5系统控制流程 (6)第5章系统实现 (7)5.1系统软件的实现 (7)5.1.1系统软件框图 (7)5.1.2系统程序流程图 (10)第6章系统测试 (12)6.1测试方案及测试用例 (12)6.1.1LED显示 (12)6.1.2键盘响应 (12)6.1.3串口收发 (12)6.1.3UI界面测试 (12)第7章结论 (13)附录1原理图 (14)附录2PCB图 (15)附录3实物图 (16)参考文献 (17)致谢 (18)-2-1章 绪论 说明:在绪论中简要说明设计(论文)工作的目的、意义、范围、研究设想、方法、选题依据等。

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。

嵌入式系统结课论文

嵌入式系统结课论文

目录1 什么是嵌入式系统? (2)2 嵌入式处理器的分类与特点 (3)3 ARM9支持哪两种指令集 (5)4 什么是大端存储和小端存储? (5)5 bootloader的介绍 (6)6 嵌入式操作系统与通用操作系统相比有何不同? (7)8 嵌入式Linux的开发流程包括哪些步骤? (8)9 嵌入式系统的图形用户接口设计软件 (10)参考文献 (12)1 什么是嵌入式系统?1、1嵌入式系统概念嵌入式系统是计算机的一种应用形式,通常指嵌入在宿主设备中的微处理机系统。

它所强调的是隐藏计算机的常见形式,辅助寄宿主设备,使宿主设备的功能智能化。

据此,通常把嵌入式系统定义为一种以应用为中心,以计算机为基础,软硬件可以剪裁,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。

1、2 嵌入式系统发展趋势系统化嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持。

随着互联网技术的成熟、带宽的提高,网上信息日趋丰富,应用项目多种多样,像手机、掌上电脑等嵌入式设备的功能不再单一,电气结构也更为复杂。

为了满足功能的不断升级,设计师一方面要采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力;同时还要采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术,简化应用程序设计,保障软件质量和缩短开发周期。

目前,国外商品化的嵌入式实时操作系统,已进入我国市场的有Windriver,Microsoft,QNX和Nuclear等。

开源化随着嵌入式Linux系统的产生,越来越多的嵌入式产品采用开源嵌入式操作体统。

由于Linux系统本身所具备的特点,使得开源嵌入式操作系统很容易推广并且得到不断的完善。

相信不久的将来,开源的完善的嵌入式系统会在嵌入式系统应用中占据更重要的地位。

人性化嵌入式设备之所以为亿万用户乐于接受,原因是它们具有与使用者之间的亲和力和自然的人机交互界面。

人们与信息终端交互要求以GUI屏幕为中心的多媒体界面。

嵌入式毕业设计论文

嵌入式毕业设计论文

嵌入式毕业设计论文嵌入式毕业设计论文嵌入式系统是当今科技领域的热门话题之一。

它将计算机技术与电子技术相结合,通过嵌入在各种设备中的微处理器或微控制器来实现特定功能。

在现代社会中,嵌入式系统无处不在,从智能手机到汽车,从家用电器到医疗设备,都离不开嵌入式技术的应用。

作为一名嵌入式专业的毕业生,毕业设计是我们展示自己所学知识和技能的重要机会。

一个成功的嵌入式毕业设计不仅能够证明我们的能力,还能为我们的未来职业发展打下坚实的基础。

在选择毕业设计的主题时,我们需要考虑自己的兴趣和专长。

一个好的主题应该是有挑战性的,同时也要符合实际应用的需求。

在这篇文章中,我将分享一些关于嵌入式毕业设计的思考和经验。

首先,我们需要明确自己的目标。

一个好的毕业设计应该有一个明确的目标,即我们想要实现的功能或解决的问题。

例如,我们可以设计一个智能家居系统,通过嵌入式技术实现对家庭设备的远程控制和监控。

或者我们可以设计一个无人机,通过嵌入式技术实现自动飞行和图像识别。

其次,我们需要选择适合的硬件平台。

嵌入式系统的硬件平台有很多种,包括单片机、FPGA、ARM等。

选择合适的硬件平台对于设计的成功至关重要。

我们需要考虑到平台的功能、性能和成本等因素。

同时,我们还需要熟悉所选择平台的开发环境和编程语言,以便能够高效地进行开发和调试工作。

接下来,我们需要进行系统设计和开发。

系统设计是毕业设计的核心部分,它包括硬件设计和软件设计两个方面。

在硬件设计方面,我们需要根据目标功能选择适当的传感器和执行器,并设计相应的电路。

在软件设计方面,我们需要编写嵌入式程序,实现系统的各种功能。

在这个过程中,我们需要充分发挥自己的创造力和动手能力,解决各种技术难题。

最后,我们需要进行系统测试和优化。

系统测试是确保设计的正确性和可靠性的重要环节。

我们需要对系统进行全面的功能测试和性能测试,发现并修复可能存在的问题。

在测试的基础上,我们还可以对系统进行优化,提高其性能和稳定性。

51单片机毕业论文

51单片机毕业论文

51单片机毕业论文随着科技的不断发展,51单片机作为一种嵌入式系统,已经在各个领域中得到广泛应用。

本论文旨在研究51单片机的工作原理、应用和未来发展趋势,并对其在毕业设计中的应用进行探讨。

一、51单片机的工作原理51单片机,也叫AT89系列单片机,是一种基于Harvard结构的8位微控制器。

它由MCU核心、RAM、ROM、IO口、定时器、串行通信接口等基本组成部分构成。

其工作原理是通过引脚控制和内部寄存器等,实现对外设的读写、控制和数据处理等功能。

具体而言,其运作过程包括指令的获取、解码和执行等步骤。

在51单片机中,MCU核心是最核心的部分,它负责将外部接口或者其他模块的信号进行处理和控制。

RAM和ROM分别用于存储数据和程序代码。

IO口通过输入和输出电缆与外部设备进行连接,实现与外界的交互。

同时,定时器和串行通信接口等模块则进一步提升了51单片机的功能和灵活性。

二、51单片机的应用领域51单片机的应用广泛涉及电子、通信、汽车、家电等诸多行业。

以下将详细介绍几个主要应用领域:1. 智能家居51单片机可以作为控制器用于智能家居系统的设计与搭建。

通过使用51单片机,可以实现对家电设备的远程控制和监测,提高家居安全性和便利性。

2. 工业自动化在工业自动化领域,51单片机被广泛应用于工控系统的设计。

它可以通过控制模拟信号的转换和数字输入输出等功能,实现对生产线的自动控制和监测。

3. 智能交通51单片机可以用于智能交通系统中的信号灯控制、车辆计数、车牌识别等方面。

通过对车辆和交通信号的实时监控,可以实现交通流量的优化和交通事故的减少。

4. 医疗器械51单片机在医疗设备中的应用也非常广泛,如血压计、血糖仪、心电监护仪等。

它可以实现对生命体征的监测和数据处理,为医生提供准确的诊断依据。

5. 智能农业在智能农业领域,通过使用51单片机,可以实现对温度、湿度、光照等环境因素的实时监测和控制,提高农作物的产量和质量。

基于ARM的嵌入式系统设计硕士学位论文

基于ARM的嵌入式系统设计硕士学位论文

硕士学位论文基于ARM的嵌入式系统设计第一章摘要嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高的特点,已经在各个领域得到了广泛的应用,如军事国防、消费电子、通信设备、工业控制等。

嵌入式处理器内嵌实时操作系统(RTOS),具有实时性、低成本、小型化、专用化和高可靠性,克服了传统的基于单片机控制系统功能不足和基于PC的系统非实时性的缺点。

随着嵌入式系统软硬件技术的飞速发展,其应用领域必将更为广阔,嵌入式系统的研究将会有非常广泛的前景。

本课题的目的就是研究适用于学校教学的嵌入式系统平台,这对于提高对嵌入式系统的理解具有重要意义。

本课题以嵌入式系统设计原理和实际应用为核心,从理论上和技术方法上开展了一系列研究。

主要工作有: 1、全面系统地概述了嵌入式系统的发展过程和分类,及其在各个领域内的应用,以及嵌入式系统的发展方向;2、基于嵌入式系统设计原理的嵌入式开发平台的设计的总体方案,从硬件和软件两个方面讲述了嵌入式系统的设计思想和方法,及其可行性的论证;3、嵌入式系统硬件平台的设计与调试,着重叙述了硬件平台的整体设计方案,包括各个设计模块的选型与接口电路的设计;4、嵌入式系统所采用的操作系统的移植与调试,详细讲叙了µC/OS-II实时操作系统在基于LPC2136的嵌入式控制器硬件平台上的移植过程及注意事项;5、对µC/OS-II内核实时性能进行了深入的分析,通过实际测试得出了在特定条件下µC/OS-II的实时响应参数。

6、在后继的工作中,我们还要在实时嵌入式操作系统的基础上完成对操作系统的扩展以及对各个模块的驱动。

总之,本文完成了嵌入式系统的硬件平台构架、实时嵌入式操作系统的移植,为今后嵌入式系统的后继开发提供了一个嵌入式平台。

关键词:嵌入式系统ARM RTOS µC/OS-II第二章AbstractWith the development of IT network technology, embedded system shows a new direction of technology development. Embedded system has been applied in military, electronics, communication, industrial control and so on, with respect to its small size, high performance, low cost, high reliability and oriented object program.Embedded controller with RTOS gets over the traditional microcontroller and the disadvantage of the un-real time specialty base on pc, instead it is real-time, low cost ,miniaturized ,customized ,and high dependability. It also has a broad foreground , along with the fast development of hardware of embedded system .This intention of this topic is designing the embedded system, which is important for enhancing the understanding of embedded system. The research is highlighted in both design theory and applications of embedded system, which extended its developments. This paper is organized into six parts:1. This article essentially introduced the development of embedded system, its classification, applications in numerous areas, and its development orientation.2. The second chapter covers the general design of the embedded system, based on the elements of embedded system design. then it shows the devise ideology and methods in either hardware or software, and the demonstration of its accessibility.3. The third chapter gives out the hardware of the embedded system, including design, test and implementation of each module, as well as their interface circuitry.4. The forth chapter introduces the process and attentions of RTOS µC/OS-II, when explanted to the LPC2136 embedded controller hardware platform.5. It covers a in-dept analyzing in the real-time performance in μC/OS-II core, as well as the real time respond parameter in the very condition.6. In the future, we will expand the operation system based on RTOS, and derivations of each module.In a word, the article provides keen insight into the platform architecture of hardware and explants of the RTOS, in addition to affording an embedded platform for the subsequence developments.Key word: embedded system ARM RTOS µC/OS-II目录第一章绪论......................................................................... 错误!未定义书签。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

嵌入式系统论文学院:地质与环境学院专业班级:煤及煤层气1101班学生姓名:谢磊学号:1109010123嵌入式系统的学习论文作者:谢磊摘要:随着3C融合进程和我国传统产业结构升级的加速,人们对设备越来越高的应用需求已无法满足当前和未来高性能的应用与发展需求。

同时,激烈的市场竞争和技术竞争,要求产品的开发周期越来越短,显然,嵌入式系统的软、硬件技术和开发手段,正日益受到重视,成为各领域技术创新的重要基础。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点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。

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景内容:嵌入式系统(Embedded System)是一种包括硬件和软件的完整的计算机系统,它的定义是:“嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可剪裁,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。

”嵌入式系统所用的计算机是嵌入到被控对象中的专用微处理器,但是功能比通用计算机专门化,具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的、合适的运算速度、高可靠性和较低比较成本的专用计算机系统。

嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统,自底向上包含有3个部分:(1)硬件环境:是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的硬件平台,硬件平台包括嵌入式处理器和外围设备。

嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,是控制、辅助系统运行的硬件单元。

(2)嵌入式操作系统:完成嵌入式应用的任务调度和控制等核心功能。

具有内核较精简、可配置、与高层应用紧密关联等特点。

嵌入式操作系统具有相对不变性。

(3)嵌入式应用程序:运行于操作系统之上,利用操作系统提供的机制完成特定功能的嵌入式应用。

不同的系统需要设计不同的嵌入式应用程序。

嵌入式系统是先进的计算机技术、半导体技术、电子技术以及各种具体应用相结合的产物,是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的新型集成知识系统。

它起源于微型机时代,近几年网络、通信、多媒体技术的发展为嵌入式系统应用开辟了广阔的天地,使嵌入式系统成为继PC和Internet之后,IT界的新技术热点。

20世纪70年代发展起来的微型计算机,由于体积小、功耗低、结构简单、可靠性高、使用方便、性能价格比高等一系列优点,得到了广泛的应用和迅速的普及。

微型机表现出的智能化水平引起了控制专业人士的兴趣,要求将微型机嵌入到一个对象体系中,实现对象体系的智能化控制。

例如,将微型计算机经电气加固和机械加固,并配置各种外围接口电路,安装到大型舰船中构成自动驾驶仪或轮机状态监测系统。

这样一来,计算机便失去了原来的形态与通用的计算机功能。

为了区别原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称为嵌入式计算机系统。

由此可见,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。

进入20世纪90年代,嵌入式技术全面展开,目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。

在通信领域,数字技术正在全面取代模拟技术。

在广播电视领域,美国已开始由模拟电视向数字电视转变,欧洲的DVB(数字电视广播)技术已在全球大多数国家推广。

数字音频广播(DAB)也已进入商品化试播阶段。

而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。

所有上述产品中,都离不开嵌入式系统技术。

在个人领域中,嵌入式产品将主要是个人商用,作为个人移动的数据处理和通讯软件。

由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面,GUI 屏幕为中心的多媒体界面给人很大的亲和力。

手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。

20世纪90年代后,伴随着网络时代的来临,网络、通信、多媒体技术得以发展,8/16位单片机在速度和内存容量上已经很难满足这些领域的应用需求。

而由于集成电路技术的发展,32位微处理器价格不断下降,综合竞争能力已可以和8/16位单片机媲美。

32位微处理器面向嵌入式系统的高端应用,由于速度快,资源丰富,加上应用本身的复杂性、可靠性要求等,软件的开发一般会需要操作系统平台支持。

目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布,日用范围也将日益广阔。

对于企业专用解决方案,如物流管理、条码扫描、移动信息采集等,这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。

自动控制领域,不仅可以用于ATM机,自动售货机,工业控制等专用设备,和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合,嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。

现在,在嵌入式系统应用领域中,但是这个概念并非新近才出现。

从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器,微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。

嵌入式系统诞生于微型机时代,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,这些是理解嵌入式系统的基本出发点。

由于嵌入式计算机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。

通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算;技术发展方向是总线速度的无限提升,存储容量的无限扩大。

而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力;技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。

嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路,这条独立发展的道路就是单芯片化道路。

它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士,接过起源于计算机领域的嵌入式系统,承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务,迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。

在中国嵌入式系统领域,比较认同的嵌入式系统概念是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

它一般由嵌入式微处器、处围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

嵌入式系统被定义为: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。

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点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。

这些年来掀起了嵌入式系统应用热潮的原因主要有几个方面:一是芯片技术的发展,使得单个芯片具有更强的处理能力,而且使集成多种接口已经成为可能,众多芯片生产厂商已经将注意力集中在这方面。

另一方面的原因就是应用的需要,由于对产品可靠性、成本、更新换代要求的提高,使得嵌入式系统逐渐从纯硬件实现和使用通用计算机实现的应用中脱颖而出。

1.系统内核小。

由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。

比如Enea公司的OSE分布式系统,内核只有5K,而Windows的内核?简直没有可比性。

2.专用性强。

嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。

同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”是完全两个概念。

3.系统精简。

嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。

4.高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。

而且软件要求固态存储,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。

5.嵌入式软件开发要想走向标准化,就必须使用多任务的操作系统。

嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS (Real-Time Operating System)开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。

6.嵌入式系统开发需要开发工具和环境。

由于设计完成以后用户通常是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。

开发时往往有主机和目标机的概念,主机用于程序的开发,目标机作为最后的执行机,开发时需要交替结合进行。

嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然、机器人。

这些应用中,可以着重于在控制方面的应用。

就远程家电控制而言,除了开发出支持TCP/IP的嵌入系统之外,家电产品控制协议也需要制订和统一,这需要家电生产厂家来做。

同样的道理,所有基于网络的远程控制协议也需要与嵌入式系统之间实现接口,然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。

所以,开发和探试嵌入式系统有着十分重要的意义。

相对于其他的领域,机电产品可以说是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。

从最初的单片机以现在的工控机、SOC在种机电产品中均有着巨大的市场。

工业设备是机电产品中最大的一类,在目前的工业控制设备中,工控机的使用非常广泛,这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备,其中以X86的MPU最多。

家电行业是嵌入式应用的另一大行业,我们传统的电视,电冰箱当然其中也嵌有处理器,但是这些处理器只是在控制方面应用。

而现在只有按钮、开关的电器显然已经不能满足人们的日常需求,具有用户界面,能远程控制,智能管理的电器是未来的发展趋势到我们身边。

参考文献:(1)王明臣.数字电视与高清晰度电.中国广播电视出版社,2003(2)方涛.数字电视业务信息及其编码.国防工业出版社,2003(3)张大波.嵌入式系统原理、设计与应用.机械工业出版社,2005(4)沈连丰.嵌入式系统及其开发应用.电子工业出版社,2005(5)田泽.嵌入式系统开发与应用.北京航空航天大学出版社,2005(6)符意德.嵌入式系统设计原理及应用.北京:清华大学出版社,2010(7)吕京建肖海桥嵌入式处理器分类与现状(8)戴敏DSP发展应用纵横谈(9)周朝萱.《企业网络安全管理与防护策略探讨》、《电脑与电信》2008(8)。

相关文档
最新文档