嵌入式 ~ 介绍

1 文字说明

嵌入式系统由 硬件 和 软件 组成．是能够 独立进行运作 的器件。

软件 内容：软件运行环境、操作系统。
硬件 内容：信号处理器、存储器、通信模块等。

相比于一般的计算机处理系统而言，嵌入式系统存在较大的差异性，因为嵌入式系统大多是针对特定问题或其他需求进行设计的，具有明显的目的性。 它不能实现大容量的存储功能，因为没有与之相匹配的大容量介质，大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM 等， 软件部分以 API 编程接口作为开发平台的核心。

2 些许要点

嵌入式系统是以应用为中心，以现代计算机技术为基础，能够根据用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等)灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。其包含以下几个要点：

1. 以应用为中心：嵌入式系统是为满足用户的特定需求而设计的，在满足当前需求后，则无需二次开发或仅需少量配置操作
2. 专用性：服务于特定应用的专用系统是嵌入式系统的主流模式，它并不强调系统的通用性和可扩展。这种专用性通常也导致嵌入式系统是一个软硬件紧密集成的最终系统，因为这样才能更有效地提高整个系统的可靠性并降低成本，并使之具有更好的用户体验
3. 以现代计算机技术为核心：嵌入式系统的最基本支撑技术，大致上包括集成电路设计技术、系统结构技术、传感与检测技术、嵌入式操作系统和实时操作系统技术、资源受限系统的高可靠软件开发技术、系统形式化规范与验证技术、通信技术、低功耗技术、特定应用领域的数据分析、信号处理和控制优化技术等，它们围绕计算机基本原理，集成进特定的专用设备就形成了一个嵌入式系统
4. 软硬件可裁剪：根据需求的不同，灵活裁剪软硬件、组建符合要求的最终系统是嵌入式技术发展的必然技术路线

3 系统组成

从外部特征上看，一个嵌入式系统，通常是一个功能完备、几乎不依赖其他外部装置即可独立运行的软硬件集成的系统。如果对这样一个系统进行剖分的话，可以发现它大致可能包括这样几个层次，如图所示。

1） 嵌入式微处理器

嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit，EMPU）是以通用计算机中的标准CPU为微处理器，并将其装配在专门设计的电路板上，且仅保留与嵌入式应用有关的母板功能，构成嵌入式系统。与通用计算机相比，其系统体积和功耗大幅度减小，而工作温度的范围、抗电磁干扰能力、系统的可靠性等方面均有提高。
在EMPU中，微处理器是整个系统的核心，通常由3大部分组成：控制单元、算术逻辑单元和寄存器。

2）嵌入式数字信号处理器

嵌入式数字信号处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP）对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合执行DSP算法，编译效率高，指令执行速度也较快，在数字滤波、FFT、谱分析等方面，DSP算法已广泛应用于嵌入式领域，DSP应用正从在单片机中以普通指令实现DSP功能，过渡到采用EDSP。

3）嵌入式片上系统

嵌入式片上系统（System on Chip，SoC）是集系统性能于一块芯片上的系统组芯片。它通常含有一个或多个微处理器IP核（CPU），根据需求也可增加一个或多个DSP IP核，相应的外围特殊功能模块，以及一定容量的存储器（RAM、ROM）等，并针对应用所需的性能将其设计集成在芯片上，成为系统操作芯片。其主要特点是嵌入式系统能够运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好，操作系统的内核小，效果好。

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