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計算機嵌入式系統簡(jiǎn)介
社會(huì )經(jīng)濟的迅速發(fā)展，嵌入式信息技術(shù)憑借其獨特的優(yōu)點(diǎn)發(fā)展迅速，會(huì )得到更多的重視，隨著(zhù)它的技術(shù)進(jìn)步，會(huì )帶來(lái)巨大的社會(huì )效益，對加快社會(huì )的進(jìn)步，加強信息交流有著(zhù)十分重要的作用，它也在影響著(zhù)人類(lèi)的生活。下面讓我們一起來(lái)了解了解計算機嵌入式系統：
1 嵌入式系統的架構
嵌入式系統通常由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式系統以及用戶(hù)應用軟件等組成。
從體系結構上看，嵌入式系統的構架一般包括了嵌入式處理器、支撐硬件、嵌入式軟件這三部分。
嵌入式處理器和一些外圍設備構成硬件平臺。嵌入式處理器通常是單片機或微控制器。嵌入式應用程序支撐軟件平臺。嵌入式軟件包括支撐硬件的驅動(dòng)程序、操作系統、支撐軟件等。
一般不同的系統需要設計不同的嵌入式應用程序，該程序利用操作系統完成特定功能的嵌入式應用，都運行于操作系統之上。
2 嵌入式的系統的分類(lèi)
實(shí)時(shí)嵌入系統是為執行特定功能而設計的，在實(shí)時(shí)系統中，如果系統在指定的時(shí)間內未能實(shí)現某個(gè)確定的任務(wù)，則系統被稱(chēng)為硬實(shí)時(shí)系統。而在軟實(shí)時(shí)系統中，雖然響應時(shí)間同樣重要，但是超時(shí)卻不會(huì )導致致命錯誤。當前最常用的嵌入式操作系統可分為:商用系統、專(zhuān)用系統、開(kāi)放系統。
(1)商用嵌入式操作系統。
商用嵌入式操作系統功能較強大，輔助工具較齊全，可應用的范圍較廣，系統資源相對有限，應用于許多的領(lǐng)域。例:WircroSoft的WindowsCE、中科院的Hopen等。
(2)專(zhuān)用嵌入式操作系統。
專(zhuān)用嵌入式操作系統一般對用戶(hù)不公開(kāi)，它是一些專(zhuān)業(yè)公司針對該公司的產(chǎn)品所特制的嵌入式操作系統。功能相對較弱，但具有較強的針對性，比普通的商用嵌入式操作系統更加安全可靠。
(3)開(kāi)放嵌入式操作系統。
開(kāi)放嵌入式操作系統是近年來(lái)迅速發(fā)展的一類(lèi)操作系統。但開(kāi)放嵌入式操作系統的功能簡(jiǎn)單、技術(shù)支持以及系統的穩定性也相對較差，對實(shí)時(shí)任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的，因此對應用系統開(kāi)發(fā)者提出了較高的要求。
3 嵌入式系統的特點(diǎn)
(1)系統內核小。
嵌入式系統大多數是應用于小型的電子裝置，系統資源是相對有限的，內核要相對小于傳統的操作系統。
(2)強實(shí)時(shí)性。
系統和硬件的結合非常緊密，就必須使用多任務(wù)的操作系統。嵌入式系統可以沒(méi)有操作系統直接在芯片上運行;一般要針對硬件進(jìn)行系統的移植，即使在同一品牌產(chǎn)品中也需要根據系統硬件的變化和增減不斷進(jìn)行修改。
(3)專(zhuān)用性強。
嵌入式系統的個(gè)性化很強，一般沒(méi)有系統軟件和應用軟件的明顯區分，不要求其功能設計及實(shí)現上過(guò)于復雜，軟件系統和硬件的結合非常緊密，即使在同一系列產(chǎn)品中也需要根據系統硬件的變化不斷的進(jìn)行修改。
(4)統一的接口。
嵌入式應用軟件的設計者提供統一的服務(wù)接口，就必須約定嵌入式系統提供的接口，軟件要求固態(tài)存儲，以提高速度;要求高質(zhì)量和高可靠性。
(5)操作簡(jiǎn)便、易學(xué)。
嵌入式操作系統所提供的GuI圖形界面，在這些系統中，計算機用于總體控制和監視，而不是對單個(gè)設備直接控制。
(6)網(wǎng)絡(luò )功能強大。
嵌入式操作系統對TCP/IP等協(xié)議都支持，網(wǎng)絡(luò )功能很強大為各種移動(dòng)的計算設備預留接口。
(7)強穩定性。
嵌入式操作系統運行時(shí)就不再要求人進(jìn)行過(guò)多的干預，在這種情況下，對系統管理員提出了很高的要求。嵌入式系統中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中。
(8)固化代碼。
在嵌入式系統和具體應用有機地結合在一起，所以EOS的文件管理功能也較容易被拆卸。
4 嵌入式系統的發(fā)展現狀與趨勢
嵌入式系統的興起是從1971年以第一個(gè)微處理器4004開(kāi)始的，而今微處理器蓬勃發(fā)展，正在逐漸地改善著(zhù)人們的生活。嵌入式系統正從研究的領(lǐng)域向實(shí)際的應用領(lǐng)域的發(fā)展，出現了各種嵌入式的數碼產(chǎn)品。
未來(lái)的嵌入式系統需要提供更強大的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)。要求配備標準的一種或多種網(wǎng)絡(luò )通信接口，滿(mǎn)足小型化、低成本、低功耗的優(yōu)點(diǎn)。選用最佳的編程模型和不斷的改進(jìn)算法，如JAVA編程模式、優(yōu)化編譯器性能等。同時(shí)可以滿(mǎn)足自然的人機交互界面，如手寫(xiě)文字輸入、短消息語(yǔ)音發(fā)布、語(yǔ)音識別、語(yǔ)音撥號上網(wǎng)等功能。隨著(zhù)Internet技術(shù)的成熟、帶寬的提高，嵌入式應用的平臺也會(huì )更加地完善。
5 嵌入式系統的實(shí)現
(1)主機、目標機的體系結構。
主機、目標機體系結構是把開(kāi)發(fā)工具放在主機上，操作系統的核心模塊放在目標機上，操作系統支持跟蹤調試，在目標機上對操作系統及應用軟件進(jìn)行運行�？蓴U展的處理器結構，以能最迅速地開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足應用的最高性能的嵌入式微處理器。
(2)劃分模塊。
在設計嵌入式操作系統時(shí)，應該充分的考慮到系統的功能和結構的劃分，增加其適用性和靈活性。當前，增強操作系統的模塊是嵌入式操作系統發(fā)展的一個(gè)總趨勢。
(3)充分利用現有資源。
由于軟件技術(shù)的高度發(fā)達，為了減少對操作系統開(kāi)發(fā)的工作量和能源的消耗，可充分利用現有的資源進(jìn)行設計。嵌入式微處理器必須功耗很低，是用于便攜式的無(wú)線(xiàn)及移動(dòng)的計算和通信設備中靠電池供電嵌入式系統。
(4)制定API標準。
給用戶(hù)提供標準的、實(shí)用的應用程序接口，嵌入式操作系統在系統實(shí)時(shí)高效性、硬件的相關(guān)依賴(lài)性、軟件固化以及應用的專(zhuān)用性等方面具有較為突出的特點(diǎn)。
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