1.1 嵌入式系统概述

程序员文章站 2022-06-28 15:23:07

第一节嵌入式系统概念三类计算机台式计算机(Desktop)通用计算机的代表有固定的形态能适应各种不同的应用服务器(Server)能提供各种服务如文件、数据库、WEB等服务嵌入式计算机(Embedded computer)即嵌入式系统专用计算机的代表没有固定的形态嵌入到设备中嵌入式系统的飞速发展 2005年，嵌入式处理器销售.....

第一节嵌入式系统概念
- 三类计算机
  - 台式计算机(Desktop)
    - 通用计算机的代表
    - 有固定的形态
    - 能适应各种不同的应用
  - 服务器(Server)
    - 能提供各种服务
    - 如文件、数据库、WEB等服务
  - 嵌入式计算机(Embedded computer)
    - 即嵌入式系统
    - 专用计算机的代表
    - 没有固定的形态
    - 嵌入到设备中
- 嵌入式系统的飞速发展
  - 2005年，嵌入式处理器销售量30亿个，台式计算机销售量为2亿台。
  - 2010年，嵌入式处理器销售量达190亿个，台式计算机为3.5亿台。
  - 2015年，嵌入式处理器销售量达190亿个，台式计算机为2.75亿台。
  - 嵌入式计算机已经成为最主流的计算机，它开启了一个时代，即PC失去主角位置的时代——后PC时代。
- 嵌入式系统定义与组成
  - 嵌入式系统一般定义
    - 是指以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、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。
  - 组成
    - 就像一般的计算机系统包括软件和硬件一样，嵌入式系统是由嵌入式硬件和嵌入式软件组成。
- 嵌入式系统的特点
  - 适应不同的应用场合，个性化很强，软件一般要针对硬件进行移植，追求的是专用而不是通用，这也是嵌入式系统开发周期较长的根本原因
  - 一般工作在资源有限的环境中，对功耗、体积等都有着特定的要求，其功能的设计及实现一般不会太复杂
  - 应用场合多种多样，功能纷繁复杂，无法按照某一标准定制
  - 通常有各自专门的开发工具和环境
  - 应用软件很多时候会和操作系统结合在一起，对代码质量和效率要求很高
  - 使用嵌入式操作系统，而嵌入式操作系统通常要求内核小、可裁剪、多任务，一些应用场合还对可靠性实时性有着极高的要求
第二节嵌入式系统与台式计算机
- 台式计算机，包括我们平时使用的PC机和笔记本，是与专用的嵌入式系统相对立的通用计算机
- 台式计算机拥有通用的软件和硬件，而嵌入式系统的本质则是专用的，软硬件可裁剪
- 台式计算机也可以在嵌入式系统中使用，即把它的部分或全部硬件嵌入到设备，完成某种专门的功能
- 在台式计算机上有固定的硬件平台，使用固定的操作系统，专业人员的主要工作是应用软件设计与开发
- 稳定的硬件平台使开发者不需要关心硬件如何实现的问题
- 操作系统提供大量标准化的底层支持，基于操作系统的编程环境十分优异，非常适合开发应用软件
- 随着中间件的盛行，台式计算机上的应用软件将更多更好，规模更大
- 两者软件平台比较
- 两者硬件平台比较
第三节嵌入式系统与单片机
- 主流的嵌入式系统包含着操作系统，然而在嵌入式系统的定义中却没有必须使用操作系统的明确要求
- 这使得一种特殊的计算机系统被独立出来，即应用软件直接运行在硬件之上的不使用操作系统的单片机系统
- 下面给出3种传统单片机
  - 51系列单片机
  - PIC系列单片机
  - AVR系列单片机
- 2000年以前,单片机的开发者和计算机专业的研发人员几乎没有交集
- 随着操作系统的引入和硬件的升级,计算机专业正式介入并引导了嵌入式系统领域的辉煌
- 时至今日,单片机仍然是嵌入式系统领域的重要组成部分
- 注意：对本课程来说,针对的是当前主流的嵌入式系统,即带有操作系统的嵌入式系统
- 硬件方面
- 软件方面