文档介绍：第5章嵌入式系统
计算机实用新技术
2017/11/11
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嵌入式系统的应用领域
20世纪70年代微处理器的出现使计算机出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机嵌入到一个对象体系中,实现对对象体系的智能化控制。为了区别与原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称为嵌入式计算机系统。
嵌入式计算机系统的技术要求是对象的智能化控制能力;技术发展的方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。
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图5-1 嵌入式系统应用领域
嵌入式系统已广泛应用于信息家电、移动通信、手持信息设备以及工业控制等领域。
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嵌入式系统的应用领域
嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的应用并逐步改变着产业,包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州飞船、长征火箭、导弹、高档汽车(有多达几十个嵌入式系统)等。
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一些比较新的、生活中比较常见的嵌入式系统。如手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3 Player、数字相机(DC)、数字摄像机(DV)、U-Disk、机顶盒(Set Top Box)、高清电视(HDTV)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。
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嵌入式系统概述
基本概念
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,其软硬件可配置,对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格约束的一种专用系统,所用的计算机称为嵌入式计算机。
这类系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及应用程序等四个部分组成,实现对其它设备的控制、监视、管理等功能。
人们一般将嵌入在宿主设备中的专用的、微处理器系统,称为嵌入式系统。常见的单片机系统就是一种典型的初级的嵌入式系统。
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实时计算模式
实时计算模式是一种计算机系统的操作模式。在这种模式下,处理从外部来的数据的程序总是就绪的。
能够在可预测的时间内得到希望的结果;数据的到达时间是随机分布的或者是预先确定的,具体情况由不同的应用确定。
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实时系统
工作在实时计算模式下的计算机系统,都可以称为实时系统。其任务就是执行与外部技术过程相关的程序。程序的处理必须在时间上与外部过程发生的事件同步,即对外来事件在限定时间内能作出反应。
实时系统是对外来事件在限定时间内能做出反应的系统。
实时控制系统和实时信息处理系统统称为实时系统。
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实时系统中的三个主要指标:
响应时间:它是计算机从识别一个外部事件到做出响应的时间。
在控制应用中,它是最重要的指标,如果事件不能得到及时处理,系统可能会崩溃。对不同的过程有不同的响应时间要求。
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实时系统中的三个主要指标:
吞吐量:它指在给定时间内,系统可以处理的事件总数。
吞吐量可能是平均响应时间的倒数,但它通常要小一些,因为在每次响应后可能需要一段时间进行清理。这段时间称谓恢复时间。
生存时间:它是数据有效等待时间。