嵌入式系统应用技术概述
嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。本站小编下面为你整理了关于嵌入式系统应用技术概述的文章,希望对你有所帮助。
1.嵌入式系统的定义与市场前景
嵌入式系统是指以应用为中心,以计算机技术为基础,软件硬件可剪裁,适应应用系统对功能、可靠性、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。它主要由嵌入式微处理器、外围硬设备、嵌入式操作系统及应用软件等部分构成,用于实现对其他设备的控制、监视和管理等功能 。
PC机主要应用在办公室自动化领域,而嵌入式已经渗入到人们的工作、生活中,如工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境监测、机器人等领域 。今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元,1997年来自美国嵌入式系统大会(Embedded System Conference)的报告指出,未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品,就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称,“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”,由此可以想见嵌入式计算器工业的规模和广度。1998年11月在美国加州举行的嵌入式系统大会上,基于RTOS的Embedded Internet成为一个技术新热点。 美国著名未来学家尼葛洛庞帝99年1月访华时预言,4~5年后嵌入式智能(计算机)工具将是PC和因特网之后最伟大的发明 。这就是所谓的“后PC时代”概念。
2.嵌入式系统发展阶段
嵌入式系统的出现至今已经30多年的历史。近几年来,计算机(Computer)、通信(Communication)、消费电子(Consumer Electron)的一体化趋势日益明显,成就了3C融合之势.纵观其发展历程,大致经历了一下几个阶段。
第一阶段是以单芯片为核心的可编程控制器(PLC)形式的系统,具有监测、伺服、指示设备相配合的功能。这类系统大部分应用在一些专业性强的工业控制系统中,没有操作系统的支持,只通过汇编语言对其编程控制。
第二阶段是单片机(又称微控制器 MCU Microcontroller Unit)为基础,这时候的编程语言从汇编转变成以C语言为主。这一阶段的MCU种类繁多,价格较低,现在依然发挥着重要作用。
第三阶段是以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统。这时候的单片机速度越来越快,功能越来越多。这时候软件主要运行在嵌入式操作系统上。嵌入式操作系统能运行各种不同类型的单片机上,兼容性好;用户界面较友好,具有大量的'应用程序接口API,开发应用程序简单。
第四阶段是以Internet为标志的嵌入式系统。随着Internet的发展以及Internet技术与信息家电、控制技术日益结合,嵌入式系统通过各种总线形式
3.嵌入式系统的软件
嵌入式系统的软件从最初的汇编语言逐渐过度到C高级语言,到现在最终形成了以操作系统,出现了几十种产品,代表性的有VxWorks、QNX、Nucleus、μC/OS 、Palm OS、Windows CE以及Linux系列。在技术上有以下特征。
(1)以为新的处理器越来越多,嵌入式系统的设计更易于移植,以便在短时间内支持多种微处理器。
(2)Linux产品在嵌入式上获得了广泛的应用。Linux性能稳定,裁剪性好,开发和使用比较容易,适用于多种嵌入式处理器。Linux得到了相当广泛厂商的支持RT-Linux产品也取得了很大的进展。在家用电器、工业控制大有可为 。
4.发展和应用我国自主的嵌入式系统技术
目前,PC机的架构为Wintel所控制、垄断。在该领域,现在我们没有主动权,创新空间较小,专家估计,十年内很难有所突破。而嵌入式系统没有统一的架构,软硬件需要多种多样的组合,技术密集,市场容量大。我国在此领域有无限的创新空间 。例如“星光中国芯工程”是以数字多媒体芯片为突破口,第一次将“中国芯星光一号”率先打入国际市场的战略工程在国际上处于领先地位。在该领域已处于领导地位。在操作系统领域,有中软公司推出的“中软实时嵌入式Linux操作系统”,对外部中断可作出微秒级的响应,能提供精确的实时始终控制,实时任务和线程的并发操作和同步机制 。和Internet的结合越来越密切 。
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