從嵌入式系統(tǒng)定義出發(fā)，分析嵌入式系統(tǒng)組成，和單片微機(jī)的關(guān)系，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工具，及嵌入式 系統(tǒng)的突出優(yōu)點(diǎn)，提出了嵌入式系統(tǒng)的嵌入深度ED定義，并討論了應(yīng)用，熱點(diǎn)，應(yīng)用實(shí)例，配套技術(shù)，及未來發(fā)展前景。
一、 嵌入式系統(tǒng)定義
嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù),通信技術(shù),半導(dǎo)體技術(shù),微電子技術(shù),語音圖象數(shù)據(jù)傳輸技術(shù),甚至傳感器等先進(jìn)技術(shù)和具體應(yīng)用對象相結(jié)合后的更新?lián)Q代產(chǎn)品。因此往往是技術(shù)密集,投資強(qiáng)度大,高度分散,不斷創(chuàng)新的知識密集型系統(tǒng)。反映當(dāng)代技術(shù)的先進(jìn)水平。嵌入式系統(tǒng)不僅和一般的PC機(jī)上的應(yīng)用系統(tǒng)不同,就是針對不同的具體應(yīng)用而設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)之間差別也很大。嵌入式系統(tǒng)一般功能單一,簡單,且在兼容性方面要求不高,但是在大小,成本方面限制較多。嵌入式計(jì)算機(jī)基本上不能算是嵌入式系統(tǒng)。它仍然是計(jì)算機(jī)一類,不過是工作條件有所不同而已,因?yàn)樗€保留了計(jì)算機(jī)的基本。下面給出關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的論述,
請參考:
1、嵌入式計(jì)算機(jī)(Embedded Computer):
指被安裝,固定,嵌入到武器系統(tǒng),戰(zhàn)術(shù)系統(tǒng),飛機(jī),艦艇,導(dǎo)彈,星體,宇宙飛船,儀器儀表以及某些指揮與控制系統(tǒng)等的加固型,標(biāo)準(zhǔn)模塊化數(shù)據(jù)處理機(jī)。
2、嵌入式系統(tǒng)泛指嵌入于宿主設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),嵌入的目的主要是用智能化提升宿主設(shè)備的功能。嵌入式系統(tǒng)可大可小,位數(shù)可多可少,完全由能滿足宿主設(shè)備的功能要求來決定。
3、嵌入式系統(tǒng)定義:嵌入于宿主設(shè)備以輔助宿主設(shè)備高質(zhì)量完成其功能為目的的小巧而廉價的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。上述(1,2,3項(xiàng))三種定義沒有脫離計(jì)算機(jī)范疇,仍是計(jì)算機(jī),我認(rèn)為不確切。嵌入式系統(tǒng)首先是非PC系統(tǒng),否則仍是計(jì)算機(jī)系統(tǒng).
4、嵌入式系統(tǒng)是一個分散的工業(yè),充滿了競爭、機(jī)遇與創(chuàng)新,沒有哪一個系列的處理器和操作系統(tǒng)能夠壟斷全部市場。
5、嵌入式系統(tǒng)是面向用戶,面向產(chǎn)品,面向應(yīng)用的。如果獨(dú)立于應(yīng)用,自行發(fā)展,則會失去市場。嵌入式處理器的功耗、體積、成本、可靠性、速度、處理能力、電磁兼容性等方面均受到應(yīng)用要求的制約,這些也是各個半導(dǎo)體廠商之間競爭的熱點(diǎn)。 4,5兩項(xiàng)僅說明了嵌入式系統(tǒng)的一般特性和功能,沒有深入本質(zhì),亦不確切。
6、有人認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)可應(yīng)用下列公式描述:ES=3C(Computer+Communication+ Consumerelectronics)+Internet+WAP+GBS+UPS+Sensors +IP+ ★★★★ ---＞ESOC。
由上述公式表達(dá)內(nèi)容組成的芯片裝配成的系統(tǒng),可以稱為嵌入式系統(tǒng)。芯片的功能密度要高,價廉物美(可靠性,智能化,多功能,但要專用)。當(dāng)應(yīng)用"嵌入式片上系統(tǒng)"芯片(ESOC)而組成的系統(tǒng)更不用說亦是嵌入式系統(tǒng)。我同意6項(xiàng)的說法。其定義概括如下:
嵌入式系統(tǒng)定義:是現(xiàn)代科學(xué)的多學(xué)科互相融合的以應(yīng)用技術(shù)產(chǎn)品為核心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),以通信技術(shù)為載體,以消費(fèi)類產(chǎn)品為對象,引入各類傳感器加入,進(jìn)入Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的連接,而適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境的產(chǎn)品。嵌入式系統(tǒng)無多余軟件,并且以固化態(tài)出現(xiàn),硬件亦無多余存儲器,可靠性高,成本低,體積小,功耗少的非計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此它包含了十分廣泛應(yīng)用的各種不同類型的設(shè)備,嵌入式系統(tǒng)又是知識密集,投資規(guī)模大,產(chǎn)品更新?lián)Q代快,且具有不斷創(chuàng)新特征才能不斷發(fā)展的系統(tǒng),系統(tǒng)中采用片上系統(tǒng)(SOC亦稱系統(tǒng)芯片)將是其發(fā)展趨勢。嵌入式系統(tǒng)將形成龐大的產(chǎn)業(yè)群。屹立于世界之林。
關(guān)于"系統(tǒng)"的定義如何理 解,下面提供一般說法:
系統(tǒng)(SYSTEM):能夠完成或支援(或兩者兼有)某項(xiàng)工程任務(wù)的若干設(shè)備,技能和技術(shù)的綜合體系。一個完整的系統(tǒng)應(yīng)包括為某項(xiàng)工程任務(wù)及支援所需的所有設(shè)備,有關(guān)裝置,材料,軟件,輔助設(shè)備,人員,工作場地,環(huán)境設(shè)施等構(gòu)成的綜合體系。
(如:遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng),衛(wèi)星測控系統(tǒng),防空系統(tǒng),引導(dǎo)電子系統(tǒng),計(jì)算機(jī)火控系統(tǒng)等)。希望讀者能根據(jù)當(dāng)前技術(shù)發(fā)展要求提出嵌入式系統(tǒng)確切的定義,以利于發(fā)展變化的要求。但必須指出:嵌入式系統(tǒng)是一個包容性很大工程項(xiàng)目,包涵的內(nèi)容很多,很豐富多彩。不同行業(yè),不同觀點(diǎn),不同見解,不同職業(yè)的人對嵌入式系統(tǒng)的理解大不相同,也可能是一個很小的項(xiàng)目,如智能溫度計(jì)。因此,對嵌入式系統(tǒng)的描述和理解也是五花八門,各不相同,這是可以理解的。
二、嵌入式系統(tǒng)組成-軟硬兼施,互利互惠,融為一體,成為產(chǎn)品。
芯片加軟件成為產(chǎn)品，但要開發(fā)工具輔助進(jìn)行開發(fā)。嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì),量體裁衣,去除冗余,力爭在同
樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能,這樣才能在具體應(yīng)用中對處理器的選擇面前更具
有競爭力。
嵌入式系統(tǒng)組成:
1、嵌入式芯片EMCU
A、EMPU---嵌入式微處理器
B、EMCU---嵌入式微控制器
C、EDSP---嵌入式數(shù)字信號處理器
D、ESOC,EPSOC---嵌入式片上系統(tǒng),嵌入式可編程片上系統(tǒng)(系統(tǒng)芯片)
2、嵌入式軟件ESOFTWARE*-
A、C++
B、JAVA
C、腳本語言(Script Langu- age)
D、HOPEN
E、JINI
3、嵌入式操作系統(tǒng)(RTOS)
A、VRTX
B、PSOS
C、VXWORK,WINCE,EPOC
D、LINUX
E、PALM
F、OS-9
G、JAVA CHORUS OS
H、QN-X
I、NAVIO
三、嵌入式系統(tǒng)(Embedded Systems)與單片微機(jī)(Single-Chip Microcomputer;Microcontroller)
單片微機(jī)--＞微處理器,微控制器,數(shù)字信號微處理器--＞ 嵌入式系統(tǒng)是其綜合和提高--＞進(jìn)一步向片上系統(tǒng)SOC發(fā)展,目前是熱門話題,是一個很有希望,大有可為的行業(yè)。單片微機(jī)是一個系統(tǒng),而不是指單片微機(jī)芯片。有人說:"我是搞單片微機(jī)的"時，有時侯會使別人產(chǎn)生誤會,認(rèn)為你是搞芯片的,但你的實(shí)際工作是搞電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā),是搞系統(tǒng)工程的,是搞整機(jī)的。嵌入式系統(tǒng)一說就不會產(chǎn)生上述問題。