嵌入式系統(tǒng)是一種應(yīng)用范圍非常廣泛的系統(tǒng)。可以說(shuō)除了桌面計(jì)算機(jī)和服務(wù)器外所有計(jì)算設(shè)備都屬于嵌入式系統(tǒng)，例如從便攜式音樂(lè)播放器到航天飛機(jī)上的實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制都屬于嵌入式系統(tǒng)。
大多數(shù)商用的嵌入式系統(tǒng)都設(shè)計(jì)成專用任務(wù)的低成本的產(chǎn)品。大多數(shù)的嵌入式系統(tǒng)都具有實(shí)時(shí)性的要求。有些功能需要非常快的主頻，但其他大多數(shù)功能并不需要高速的處理能力。這些系統(tǒng)通過(guò)特定的器件和軟件來(lái)滿足實(shí)時(shí)性的要求。
簡(jiǎn)單地通過(guò)速度和成本來(lái)定義嵌入式系統(tǒng)是困難的，但對(duì)于大批量的產(chǎn)品而言，成本常常對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)起決定作用。通常，一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的很多部分相對(duì)系統(tǒng)主要功能來(lái)說(shuō)需要較低的性能，因此嵌入式系統(tǒng)和通用PC相比，能夠使用一個(gè)滿足輔助功能的合適的CPU，從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低了成本。例如，數(shù)字電視的機(jī)頂盒需要處理每秒以百萬(wàn)兆位計(jì)的連續(xù)數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)處理大部分是由定制的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，如解析、管理和編解碼多個(gè)頻道的數(shù)字影像。
對(duì)于大批量生產(chǎn)的嵌入式系統(tǒng)，如便攜式音樂(lè)播放器或手機(jī)等，降低成本就成為最主要的問(wèn)題。這些系統(tǒng)通常只具有幾個(gè)芯片：一個(gè)高度集成的CPU，一個(gè)定制的芯片用于控制其他所有的功能，還有一個(gè)存儲(chǔ)芯片。在這種設(shè)計(jì)中，每部分都設(shè)計(jì)成使用最小的系統(tǒng)功耗。
對(duì)于小批量的嵌入式應(yīng)用，為了降低開(kāi)發(fā)成本，常常使用PC體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)限制程序的執(zhí)行時(shí)間或用一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來(lái)替換原先的操作系統(tǒng)。在這種情況下，可以使用一個(gè)或多個(gè)高性能的CPU來(lái)替換特殊用途的硬件。
嵌入式系統(tǒng)的軟件通常運(yùn)行在有限的硬件資源上：沒(méi)有硬盤、操作系統(tǒng)、鍵盤或屏幕。軟件一般都沒(méi)有文件系統(tǒng)，如果有的話，也會(huì)采用Flash驅(qū)動(dòng)器。如果有人機(jī)交互接口的話，也是一個(gè)小鍵盤或液晶顯示器。硬件是計(jì)算機(jī)的物理部分，和存儲(chǔ)在硬件中的計(jì)算機(jī)軟件程序和數(shù)據(jù)區(qū)分開(kāi)來(lái)。
嵌入到機(jī)械中的嵌入式系統(tǒng)需要長(zhǎng)期無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行，因此它的軟件需要比PC中的軟件更加仔細(xì)地開(kāi)發(fā)和更加嚴(yán)格地測(cè)試。
那么，到底什么是嵌入式系統(tǒng)呢？
根據(jù)IEEE（國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）的定義，嵌入式系統(tǒng)是“控制、監(jiān)視或者輔助設(shè)備、機(jī)器和車間運(yùn)行的裝置”（原文為devices used to control，monitor，or assist the operation of equipment，machinery or plants）。這主要是從應(yīng)用上加以定義的，從中可以看出嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件的綜合體，還可以涵蓋機(jī)械等附屬裝置。
目前國(guó)內(nèi)一個(gè)普遍被認(rèn)同的定義是：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)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)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)。
可以這樣認(rèn)為，嵌入式系統(tǒng)是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，作為裝置或設(shè)備的一部分。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實(shí)上，所有帶有數(shù)字接口的設(shè)備，如手表、微波爐、錄像機(jī)、汽車等，都使用嵌入式系統(tǒng)，有些嵌入式系統(tǒng)還包含操作系統(tǒng)，但大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)都是由單個(gè)程序?qū)崿F(xiàn)整個(gè)控制邏輯。
本書(shū)是按照人事部、信息產(chǎn)業(yè)部全國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試要求編寫，內(nèi)容緊扣《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)考試大鋼》。全書(shū)共六章，分別對(duì)嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)、嵌入式微處理器與接口設(shè)計(jì)、嵌入式軟件與操作系統(tǒng)、嵌入式軟件程序設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與維護(hù)等知識(shí)進(jìn)行了詳細(xì)的講解。最后介紹了一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)案例。
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標(biāo)簽：
嵌入式
系統(tǒng)設(shè)計(jì)師
教程
上傳時(shí)間：
2013-10-29
上傳用戶：dongqiangqiang
