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嵌入式系統的分類(lèi)
由于嵌入式系統由硬件和軟件共同組成,所以分類(lèi)也可以根據硬件和軟件兩個(gè)方面來(lái)劃分。下面一起和小編來(lái)看看吧!
1 以硬件劃分
1.1 嵌入式微控制器(Microcontroller Unit,也稱(chēng)MCU)
單片機就屬于嵌入式微控制器,單片機機心由ROM(或EPROM)、總線(xiàn)、總線(xiàn)邏輯、定時(shí)器(或計數器)、WatchDog、I/O、串行口、脈寬調制輸出、A/D、D/A、Flash RAM、EEPROM等組成,它屬于單片式設計,體積小、功耗低、成本小、可靠性高的特點(diǎn),該類(lèi)型的品種、數量都是最多的,目前嵌入式系統中,MCU在70年代就已經(jīng)研制出來(lái),但由于以上的特點(diǎn),直到現在,它依然占有70%的市場(chǎng)份額。
1.2 嵌入式微處理器(Micro Processor Unit,又稱(chēng)MPU)
嵌入式微處理器是根據計算機的CPU演變來(lái)的,然而與計算機處理器不同的是,它要求性能高、功耗低、體積小、成本小、重量輕、可靠性高的特點(diǎn),以滿(mǎn)足嵌入式環(huán)境下的特殊需求,如ARM系列廣泛應用于手機終端,PowerPC系列廣泛應用于航空系統。
1.3 嵌入式DSP處理器(Embedded Digital Signal Processor,,又稱(chēng)EDSP)
DSP的算法理論在70年代就已經(jīng)出現,那時(shí)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的DSP處理器,只能用MPU的分立元件實(shí)現,然而處理的速度無(wú)法滿(mǎn)足DSP算法要求,1982年,首枚DSP處理器誕生,它是專(zhuān)門(mén)用于處理信號的處理器,以信號處理的特殊要求在系統結構處理、算法上進(jìn)行專(zhuān)門(mén)設計的處理器,它具有很高的編譯效果與執行速度的功能。80年代中期,誕生出基于CMOS工藝的DSP處理器,它的儲容量和運算速度與前代相比都有飛躍性的提高、現在隨著(zhù)DSP處理器的不斷發(fā)展,它的集成度更高、應用范圍更廣。
1.4 嵌入片上系統(System On Chip,又稱(chēng)SOC)
嵌入片上系統追求包容性最強的集成器件,它使現了軟硬件無(wú)縫結合,在處理器片上直接嵌入操作系統的代碼模塊,因此具有很高的綜合性。使用SOC,SOC一般是專(zhuān)用的芯片,它具有系統簡(jiǎn)潔、體積小、功耗小、可靠性高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)。
2 從軟件上劃分
1 實(shí)時(shí)系統
實(shí)時(shí)系統是指數據產(chǎn)生時(shí),能以足夠快的速度來(lái)進(jìn)行處理,處理的結果能在規定的時(shí)間內來(lái)控制生產(chǎn)過(guò)程與處理系統,讓它做出極快的響應。在實(shí)時(shí)系統中,如果指定的時(shí)間沒(méi)有完成確定的任務(wù),整個(gè)系統會(huì )全面失敗,這被稱(chēng)為硬實(shí)時(shí)系統,反之,如果在指定的時(shí)間內沒(méi)有完成確定的任務(wù),不會(huì )出現致命的錯誤就被稱(chēng)為軟實(shí)時(shí)系統。
2 分時(shí)系統
分時(shí)系統是把時(shí)間劃為長(cháng)短基本相同的時(shí)間片,操作系統輪流分配給各個(gè)作業(yè)使用,如果某個(gè)作業(yè)在時(shí)間片結束完成,這個(gè)作業(yè)被掛起,等下一輪循環(huán)再繼續使用,分時(shí)操作系統具有以下幾個(gè)特點(diǎn):多路性,用戶(hù)通過(guò)各自的終端可以同時(shí)使用一個(gè)系統;及時(shí)性,對于提出的要求,系統能在較短的時(shí)間內得到響應與處理;獨立性,雖然同一時(shí)間內可以多個(gè)用戶(hù)使用同一個(gè)CPU,但是用戶(hù)之間操作獨立,彼此不干涉。
3 嵌入式系統選型
選擇自己需要的嵌入式系統,可以從以下幾方面進(jìn)行對比選擇。
3.1 進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間
產(chǎn)品的進(jìn)入時(shí)間與選擇的操作系統有很大的關(guān)系,實(shí)際的產(chǎn)品與演示的產(chǎn)品不同。一些高效推出的操作系統由于研發(fā)時(shí)間不夠、技術(shù)累積不夠,導致成本高、核心競爭能力差。比如WinCE操作系統,它就是在windows系統上作一定程度的改變,去掉一些不需要的功能,很快推出產(chǎn)品,結果實(shí)用時(shí)出現很多問(wèn)題。
3.2 可移植性
通常來(lái)說(shuō),嵌入式系統的移植性越好,可在在不同平臺、不同系統上都能移植,那是處于最理想的狀態(tài),然而實(shí)際運用中并不能達到這種理想狀態(tài),如果過(guò)于強調移植性,那么會(huì )付出性能優(yōu)化的代價(jià)。
3.3 可利用資源
嵌入式系統是以快速、低成本、高效率的推平適合用戶(hù)需要的一個(gè)系統平臺,而在這個(gè)平臺上能使用多少功能,需要使用第三方的產(chǎn)品,因此這個(gè)平臺上能使用多少第三方的產(chǎn)品是選型的一個(gè)重要條件,有些嵌入式系統為了滿(mǎn)足高性能、高可靠性的要求,使用比較封閉的操作系統,多數只能使用自己獨立
3.4 系統定制能力
用戶(hù)在使用嵌入式操作系統的時(shí)候,要求能定制不同的硬件平臺,比如會(huì )要求能否對系統提出底層的更動(dòng)要求?能否定制出現能滿(mǎn)足自己需要、更有自己特色的系統、能否開(kāi)放原代碼等等。
3.5 成本
選擇嵌入式操作系統,需要考慮成本的問(wèn)題,比如一個(gè)系統是完全免費的,還是需要支付許可使用費等等,在這個(gè)選擇中,并不是免費的就是最好的,這要考慮到硬件設計人員的投入、公司的管理、第三方軟件的開(kāi)發(fā)及使用,等等方面的問(wèn)題,最后對成本作一個(gè)綜合考量。
3.6 語(yǔ)言?xún)群酥С?/p>
語(yǔ)言?xún)群酥С种覆僮飨到y能使用幾種語(yǔ)言操作,比如西文的、中文的,如果是可以使用中文操作,那么它是否支持雙字節編碼,是只支持簡(jiǎn)體中文系統還是同時(shí)支持繁體系統,同時(shí)還要考慮中文輸入法與處理系統,語(yǔ)言?xún)群说闹С峙c第三方軟件資源的利用有非常重要的聯(lián)系。
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