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嵌入式硬件重要还是软件重要?

admin 2019-4-24 20:06 211人围观 嵌入式相关

我国拥有世界上最大的消费电子产品市场,手机、彩电、VCD、家用电器等的拥有量都居世界第一。随着经济水平的提高和消费结构的改变,人们对消费电子产品的要求越来越高,如产品的灵活性、可控性、耐用性、高性价比等,这些都可以通过合理、有效的嵌入式系统设计和优化来实现。另外,在现代化的医疗、测控仪器和机电产品中对系统的可靠性、实时性要求较高,更需要有专用的嵌入式系统的支持,这些需求都极大地刺激了嵌入式系统的发展和产业化的进程。嵌入式系统的发展将会更加完善信息产业的框架,成为信息产业发展的加速器。随着嵌入式系统复杂度的提高,软硬件的协同是嵌入式系统的关键。



随着医疗电子、智能家居、物流管理和电力控制等方面的不断风靡,嵌入式系统利用自身积累的底蕴经验,重视和把握这个机会,想办法在已经成熟的平台和产品基础上与应用传感单元的结合,扩展物联和感知的支持能力,发掘某种领域物联网应用。作为物联网重要技术组成的嵌入式系统,嵌入式系统的视角有助于深刻地、全面地理解物联网的本质。

物联网不仅仅提供了传感器的连接,其本身也具有智能处理的能力,能够对物体实施智能控制,这就是我们嵌入式系统所能做到的。诚然,物联网将传感器和智能处理相结合,利用云计算、模式识别等各种智能技术,扩充其应用领域。从传感器获得的海量信息中分析、加工和处理出有意义的数据,以适应不同用户的不同需求,发现新的应用领域和应用模式。

嵌入式系统的定义

嵌入式系统是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与个人计算机这样的通用计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。

从产品的应用角度来说,嵌入式系统是控制、监视或者辅助设备机器和车间运行的装置。而众多不同专业的人士从各自不同的角度思考和定位嵌入式系统,所以目前对嵌入式系统的定义非常多。

嵌入式系统按照目前业界和学术界对嵌入式系统的普遍看法,是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

大多数嵌入式系统的硬件平台。它包括两部分:

1、以通用处理器为中心的协议处理模块,用于网络控制协议的处理;

2、以数字信号处理器(DSP)为中心的信号处理模块,用于调制、解调和数/模信号转换。

嵌入式系统的核心部件是各种类型的嵌入式处理器,目前据不完全统计,当前全世界嵌入式处理器的品种总量已经超过1000多种,流行体系结构有30几个系列。由于嵌入式系统设计的差异性极大,因此选择是多样化的。

嵌入式处理器的功耗、体积、成本、可靠性、速度、处理能力、电磁兼容性等均受到应用要求的制约。在选择处理器时要考虑的主要因素在于调查上市的CPU供应商、处理器的处理速度、技术指标、处理器的低工耗、处理器的软件支持工具、处理器是否内置调试工具、处理器供应商是否提供评估板等。

嵌入式软件系统

尽管嵌入式系统有着无比广阔的市场需求和发展前景,但嵌入式系统的发展多年来却经历了一个曲折和痛苦的历程。随着微处理器的产生,价格低廉、结构小巧的CPU和外设连接提供了稳定可靠的硬件架构,那么限制嵌入式系统发展的瓶颈就突出表现在了软件方面。

从运行平台来分,嵌入式软件可以分为:

1、运行在开发平台上的软件:设计、开发、测试工具等

2、运行在嵌入式系统上的软件:嵌入式操作系统、应用程序、驱动程序及部分开发工具

可用于嵌入式系统软件开发的操作系统很多,但选择一个适合的操作系统,关键是从操作系统提供那些开发工具、操作系统向硬件接口移植的难度、操作系统的内存要求、开发人员是否熟悉此操作系统及其提供的API、操作系统是否有提供硬件的驱动程序、操作系统是否具有可剪裁、操作系统的实时性等方面进行考虑。

嵌入式应用软件是实现嵌入式系统功能的关键,为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存储于磁盘等载体中,软件代码要求高质量、高可靠性和高实时性。


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