文档介绍：第一部分嵌入式系统简介
1嵌入式系统简介一般定义
以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。是将应用程序、操作系统和计算机硬件集成在一起的系统(技术角度)
嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件,并使其紧密耦合在一起的计算机系统。(系统角度)
术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统(被称之为嵌入的系统)的一个完整子系统。嵌入式的系统可以包含多个嵌入式系统。
广义定义:任何一个非计算机的计算系统
嵌入式系统是以嵌入式应用为目的的计算机系统。可分为系统级、板级、片级
系统级:各种类型的工控机、PC104模块
板级:各种类型的带CPU的主板及OEM产品
片级:各种以单片机、DSP、微处理器为核心的产品
2特点:
功耗限制:嵌入式系统中,尤其是在用电池供电的嵌入式系统中,这是一个主要考虑的因素。大耗电量直接影响到硬件费用,并影响电源寿命以及带来散热问题。
低成本:包含硬件成本和软件成本。硬件成本主要决定于所使用的微处理器、所需的内存及相应的外围芯片;软件成本通常难于预测,但一个好的设计方法有利于降低软件成本。
多速率:系统同时运行多个实时性任务,系统必须同时控制这些动作,但这些动作有些速度慢,有些速度快。
环境相关性:嵌入式系统不是独立的,而是与其被嵌入的设备紧密相关联。
系统内核小:由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核与传统的操作系统相比要小得多。比如ENEA公司的OSE实时OS,内核只有5K,而Windows的内核则要大得多。
专用性强:嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植。
同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。
不可垄断性
PC有Microsoft Intel,AMD垄断
嵌入式系统工业的基础是以应用为中心的“芯片”设计和面向应用的软件产品开发。
产品相对稳定性
普通处理器18月
嵌入式处理器8-10年
3实时性
实时性的本质是任务处理所花费时间的可预测性,即任务需要在规定的时限内完成。
任务执行的时间可以根据系统的软硬件信息而进行确定性的预测。也就是说,如果硬件可以做这件工作,那么基于实时操作系统的软件将可以做这件工作。
实时系统:
实时系统的正确性依赖于运行结果的逻辑正确性和运行结果产生的时间正确性,即实时系统必须在规定的时间范围内正确地响应外部物理过程的变化。
嵌入式系统≠实时系统视频和音频都是非实时的应用
有些嵌入式系统没有实时性要求
硬实时(微妙)软实时(毫秒)
“软”意味着如果没有满足指定的时间约束并不会导致灾难性的后果,而对于硬实时系统来说却是灾难性的。
从实践上说,软实时和硬实时之间的区别通常与系统的时间精度有关:软实时任务的调度精度必须大于千分之一秒,而硬实时任务为微秒级。
嵌入式外围设备
在嵌入式硬件系统中,除了嵌入式处理器之外的完成存储、通信、I/O、调试等功能的其它部件。
分类(知道)
存储器类型:静态易失型存储器(RAM/SRAM),动态存储器(DRAM),非易失型存储器(ROM、EPROM、EEPR