文档介绍：嵌入式系统与嵌入式
PLC
嵌
入
式
系
统
?
嵌入式系统的定义及特点
?
嵌入式处理器
?
嵌入式操作系统
?
嵌入式系统的应用
?
嵌入式系统的发展趋势
嵌入式系统的定义
IEE
定义：嵌入式系统是用来控制、监视或辅助
设备、机器或工厂运行的装置。“嵌入式”一词表
明嵌入式系统是以上大规模系统中不可或缺的一部
分。
一般定义：嵌入式系统是计算机软件与硬件的
综合体，它是以应用为中心，以计算机技术为基础，
软硬件可裁减，从而能够适应实际应用中对功能、
可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专业计算
机系统。
嵌入式系统的特点
（
1
）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术以及
电子技术与各个行业的具体应用结合的产物。
（
2
）嵌入式系统是面向产品、面向特定应用的
（
3
）嵌入式系统的升级换代和具体的产品同步进行的。有较长生命
周期
（
4
）嵌入式系统软件一般固化在存储器或单片机上
（
5
）嵌入式系统本身并不具备在其上进行进一步开发的能力，在设
计完成后，用户如果修改其中的程序，须借助于一套开发工具和
环境。
（
6
）嵌入式系统开发人员是各个应用领域的专家。
（
7
）对成本、可靠性和实时性有特殊的要求。
嵌入式处理器
嵌入式系统的核心是各种类型的嵌入式处理，根
据不完全统计，全世界微处理器的品种总量已达
10
00
多种，流行的体系结构有
30
多个系列，根据其
现状，嵌入式处理器可以分为：
(1)
嵌入式微处理器
(2)
嵌入式微控制器
(3)
嵌入式
DSP
处理器
(4)
嵌入式片上系统
（
1
）嵌入式微处理器
概念：是通用计算机中的
CPU
。在应用中，将微处理器装
配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板
功能，大幅度减小了系统体积和功耗。
特点：在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都
做了各种增强。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具
有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点，但是在电路
板上必须包括
ROM
、
RAM
、总线接口、各种外设等器件，
从而降低了系统的可靠性，技术保密性也较差。
主要类型：
Am186/88
、
386EX
、
SC-400
、
Power PC
、
68000
、
MIPS
、
ARM
系列等。
（
2
）嵌入式微控制器
定义：嵌入式微控制器又称单片机，是将整个计算机系统
集成到一块芯片中。一般以某一种微处理器内核为核心，芯
片内部集成
ROM/EPROM
、
RAM
、总线、定时
/
计数器、
I/
O
、串行口、
A/D
、
D/A
等各种必要功能和外设。
特点：与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是
单片化，体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提
高。微控制器是目前嵌入式系统工业的主流。
主要类型：比较有代表性的通用系列包括
8051
、
MCS-
251
、
MCS-96/196/296
、
68300
等。另外还有许多半通用
系列如：支持
USB
接口的
MCU 8XC930/931
、
C540
；支持
I
2
C
、
CAN-Bus
、
LCD
及众多专用
MCU
和兼容系列。目前
M
CU
占嵌入式系统约
70
％的市场份额。
（
3
）嵌入式
DSP
处理器
特点：
DSP
处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使
其适合于执行
DSP
算法，编译效率较高，指令执行速度也较
高。
应用领域：在数字滤波、
FFT
、谱分析等运算量较大方
面，
DSP
算法正在大量进入嵌入式领域，
DSP
应用正从在通
用单片机中以普通指令实现
DSP
功能，过渡到采用嵌入式
D
SP
处理器。
主流产品：
Texas Instruments
的
TMS320
系列和
Mot
orola
的
DSP56000
系列。
TMS320
系列处理器包括用于控
制的
C2000
系列，移动通信的
C5000
系列，以及性能更高
的
C6000
和
C8000
系列。
DSP56000
目前已经发展成为
DSP
56000
，
DSP56100
，
DSP56200
和
DSP56300
等几个不同
系列的处理器。
（
4
）嵌入式片上系统（
SOC
）
定义：依托当前快速