嵌入式論文09361new

1、淺談嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景摘要從嵌入式系統(tǒng)的含義、特點(diǎn)、開發(fā)平臺及其工業(yè)特征出發(fā)深入闡述了嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀展望了嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)在我國的廣闊發(fā)展前景景。關(guān)鍵字嵌入式系統(tǒng)嵌入式微處理器嵌入式微控制器嵌入式微控制器嵌入式微控制器片上系統(tǒng)1.引言在現(xiàn)在日益信息化的社會中，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)全面滲透到日常生活的每一個(gè)角落。對于我們每個(gè)人，需要的已經(jīng)不再僅僅是那種放在桌上處理文檔，進(jìn)行工作管理和生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)“機(jī)器“；各種各樣的新型嵌

2、入式系統(tǒng)設(shè)備在應(yīng)用數(shù)量上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通用計(jì)算機(jī)，任何一個(gè)普通人可能擁有從大到小的各種使用嵌入式技術(shù)的電子產(chǎn)品，小到mp3，PDA等微型數(shù)字化產(chǎn)品，大到網(wǎng)絡(luò)家電，智能家電，車載電子設(shè)備。而在工業(yè)和服務(wù)領(lǐng)域中，使用嵌入式技術(shù)的數(shù)字機(jī)床，智能工具，工業(yè)機(jī)器人，服務(wù)機(jī)器人也將逐漸改變傳統(tǒng)的工業(yè)和服務(wù)方式。2.嵌入式系統(tǒng)介紹2.1嵌入式系統(tǒng)的含義及分類嵌入式系統(tǒng)的含義及分類嵌入式系統(tǒng)被定義為:以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)

3、應(yīng)用系統(tǒng)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。2.2嵌入式系統(tǒng)的分類嵌入式系統(tǒng)的分類目前嵌入式系統(tǒng)除了部分為32位處理器外大量存在的是8位和16位的嵌入式微控制器(MCU)嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的另一種形態(tài)正如前所述它與通用計(jì)算機(jī)應(yīng)用不同:嵌入式計(jì)算機(jī)是以

4、嵌入式系統(tǒng)的形式隱藏在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)之中的一種軟硬件高度專業(yè)化嵌入式系統(tǒng)則不同它是一個(gè)分散的工業(yè)充滿了競爭、機(jī)遇與創(chuàng)新沒有哪一個(gè)系列的處理器和操作系統(tǒng)能夠壟斷全部市場。即便在體系結(jié)構(gòu)上存在著主流但各不相同的應(yīng)用領(lǐng)域決定了不可能有少數(shù)公司、少數(shù)產(chǎn)品壟斷全部市場。因此嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)必然是高度分散的留給各個(gè)行業(yè)的中小規(guī)模高技術(shù)公司的創(chuàng)新余地很大。另外社會上的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是在不斷向前發(fā)展的要求其中的嵌入式處理器核心也同步發(fā)展這

5、也構(gòu)成了推動(dòng)嵌入式工業(yè)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。2.3.2嵌入式系統(tǒng)具有的產(chǎn)品特征嵌入式系統(tǒng)是面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用的如果獨(dú)立于應(yīng)用自行發(fā)展則會失去市場。嵌入式處理器的功耗、體積、成本、可靠性、速度、處理能力、電磁兼容性等方面均受到應(yīng)用要求的制約這些也是各個(gè)半導(dǎo)體廠商之間競爭的熱點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起它的升級換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場具有較長的生命周期。嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在只讀存儲器

6、中而不是以磁盤為載體可隨意更換所以嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用軟件生命周期也和嵌入式產(chǎn)品一樣長。另外各個(gè)行業(yè)的應(yīng)用系統(tǒng)和產(chǎn)品和通用計(jì)算機(jī)軟件不同很少發(fā)生突然性跳躍嵌入式系統(tǒng)中的軟件也因此更強(qiáng)調(diào)可繼承性和技術(shù)銜接性發(fā)展比較穩(wěn)定。2.3.3嵌入式系統(tǒng)軟件的特征嵌入式處理器的應(yīng)用軟件是實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)功能的關(guān)鍵對嵌入式處理器系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的要求也和通用計(jì)算機(jī)有所不同。①軟件要求固態(tài)化存儲為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯

7、片或單片機(jī)本身中而不是存貯于磁盤等載體中。②軟件代碼高質(zhì)量、高可靠性盡管半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高、片上存儲器容量不斷增加但在大多數(shù)應(yīng)用中存儲空間仍然是寶貴的還存在實(shí)時(shí)性的要求。為此要求程序編寫和編譯工具的質(zhì)量要高以減少程序二進(jìn)制代碼長度、提高執(zhí)行速度。③系統(tǒng)軟件(OS)的高實(shí)時(shí)性是基本要求多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)中對重要性各不相同的任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧的合理調(diào)度是保證每個(gè)任務(wù)及時(shí)執(zhí)行的關(guān)鍵單純通過提高處理器速度是無法完成和沒有效率的這種