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嵌入式系統應用技術(shù)概述
嵌入式系統是一種專(zhuān)用的計算機系統,作為裝置或設備的一部分。yjbys小編下面為你整理了關(guān)于嵌入式系統應用技術(shù)概述的文章,希望對你有所幫助。
1.嵌入式系統的定義與市場(chǎng)前景
嵌入式系統是指以應用為中心,以計算機技術(shù)為基礎,軟件硬件可剪裁,適應應用系統對功能、可靠性、體積、功耗嚴格要求的專(zhuān)用計算機系統。它主要由嵌入式微處理器、外圍硬設備、嵌入式操作系統及應用軟件等部分構成,用于實(shí)現對其他設備的控制、監視和管理等功能 。
PC機主要應用在辦公室自動(dòng)化領(lǐng)域,而嵌入式已經(jīng)滲入到人們的工作、生活中,如工業(yè)控制、交通管理、信息家電、家庭智能管理系統、POS網(wǎng)絡(luò )及電子商務(wù)、環(huán)境監測、機器人等領(lǐng)域 。今天嵌入式系統帶來(lái)的工業(yè)年產(chǎn)值已超過(guò)了1萬(wàn)億美元,1997年來(lái)自美國嵌入式系統大會(huì )(Embedded System Conference)的報告指出,未來(lái)5年僅基于嵌入式計算機系統的全數字電視產(chǎn)品,就將在美國產(chǎn)生一個(gè)每年1500億美元的新市場(chǎng)。美國汽車(chē)大王福特公司的高級經(jīng)理也曾宣稱(chēng),“福特出售的‘計算能力’已超過(guò)了IBM”,由此可以想見(jiàn)嵌入式計算器工業(yè)的規模和廣度。1998年11月在美國加州舉行的嵌入式系統大會(huì )上,基于RTOS的Embedded Internet成為一個(gè)技術(shù)新熱點(diǎn)。 美國著(zhù)名未來(lái)學(xué)家尼葛洛龐帝99年1月訪(fǎng)華時(shí)預言,4~5年后嵌入式智能(計算機)工具將是PC和因特網(wǎng)之后最偉大的發(fā)明 。這就是所謂的“后PC時(shí)代”概念。
2.嵌入式系統發(fā)展階段
嵌入式系統的出現至今已經(jīng)30多年的歷史。近幾年來(lái),計算機(Computer)、通信(Communication)、消費電子(Consumer Electron)的一體化趨勢日益明顯,成就了3C融合之勢.縱觀(guān)其發(fā)展歷程,大致經(jīng)歷了一下幾個(gè)階段。
第一階段是以單芯片為核心的可編程控制器(PLC)形式的系統,具有監測、伺服、指示設備相配合的功能。這類(lèi)系統大部分應用在一些專(zhuān)業(yè)性強的工業(yè)控制系統中,沒(méi)有操作系統的支持,只通過(guò)匯編語(yǔ)言對其編程控制。
第二階段是單片機(又稱(chēng)微控制器 MCU Microcontroller Unit)為基礎,這時(shí)候的編程語(yǔ)言從匯編轉變成以C語(yǔ)言為主。這一階段的MCU種類(lèi)繁多,價(jià)格較低,現在依然發(fā)揮著(zhù)重要作用。
第三階段是以嵌入式操作系統為標志的嵌入式系統。這時(shí)候的單片機速度越來(lái)越快,功能越來(lái)越多。這時(shí)候軟件主要運行在嵌入式操作系統上。嵌入式操作系統能運行各種不同類(lèi)型的單片機上,兼容性好;用戶(hù)界面較友好,具有大量的應用程序接口A(yíng)PI,開(kāi)發(fā)應用程序簡(jiǎn)單。
第四階段是以Internet為標志的嵌入式系統。隨著(zhù)Internet的發(fā)展以及Internet技術(shù)與信息家電、控制技術(shù)日益結合,嵌入式系統通過(guò)各種總線(xiàn)形式
3.嵌入式系統的軟件
嵌入式系統的軟件從最初的匯編語(yǔ)言逐漸過(guò)度到C高級語(yǔ)言,到現在最終形成了以操作系統,出現了幾十種產(chǎn)品,代表性的有VxWorks、QNX、Nucleus、μC/OS 、Palm OS、Windows CE以及Linux系列。在技術(shù)上有以下特征。
(1)以為新的處理器越來(lái)越多,嵌入式系統的設計更易于移植,以便在短時(shí)間內支持多種微處理器。
(2)Linux產(chǎn)品在嵌入式上獲得了廣泛的應用。Linux性能穩定,裁剪性好,開(kāi)發(fā)和使用比較容易,適用于多種嵌入式處理器。Linux得到了相當廣泛廠(chǎng)商的支持RT-Linux產(chǎn)品也取得了很大的進(jìn)展。在家用電器、工業(yè)控制大有可為 。
4.發(fā)展和應用我國自主的嵌入式系統技術(shù)
目前,PC機的架構為Wintel所控制、壟斷。在該領(lǐng)域,現在我們沒(méi)有主動(dòng)權,創(chuàng )新空間較小,專(zhuān)家估計,十年內很難有所突破。而嵌入式系統沒(méi)有統一的架構,軟硬件需要多種多樣的組合,技術(shù)密集,市場(chǎng)容量大。我國在此領(lǐng)域有無(wú)限的創(chuàng )新空間 。例如“星光中國芯工程”是以數字多媒體芯片為突破口,第一次將“中國芯星光一號”率先打入國際市場(chǎng)的戰略工程在國際上處于領(lǐng)先地位。在該領(lǐng)域已處于領(lǐng)導地位。在操作系統領(lǐng)域,有中軟公司推出的“中軟實(shí)時(shí)嵌入式Linux操作系統”,對外部中斷可作出微秒級的響應,能提供精確的實(shí)時(shí)始終控制,實(shí)時(shí)任務(wù)和線(xiàn)程的并發(fā)操作和同步機制 。和Internet的結合越來(lái)越密切 。
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