嵌入式系统的特点
发布时间:2009/1/17 0:00:00 访问次数:709
从嵌入式系统的构成上看,嵌入式系统是集软硬件于一体的、可独立工作的计算机系统;从外观上看,嵌入式系统像是一个“可编程”的电子“器件”;从功能上看,它是对宿主对象进行 控制,使其具有“智能”的控制器。从应用的角度看,嵌入式系统与通用计算机系统相比,有如下一些特点:
●专用性强。由于嵌入式系统通常是面向某个特定应用的,所以嵌入式系统的硬件和软 件,尤其是软件,都是为特定用户群来设计的,它通常都具有某种专用性的特点。
●实时性好。目前,嵌入式系统广泛应用于生产过程控制、数据采集、传输通信等场合,主要用来对宿主对象进行控制,所以都对嵌入式系统有或多或少的实时性。例如,对嵌入在武器装各中的嵌入式系统、在火箭中的嵌入式系统、一些工业控制装置中的控制系统等应用中的实时性要求就极高。也正因为这种要求,在硬件上嵌人式系统极少使用存取速度慢的磁盘等存储器,在软件上更是加以精心设计,从而可使嵌入式系统快速地响应外部事件。当然,随着嵌入式系统应用的扩展,有些系统对实时性要求也并不是很高,例如近年来发展速度比较快的手持式计算机、掌上电脑等。但总体来说,实时性是对嵌入式系统的普遍要求,是设计者和用户重点考虑的一个重要指标。
●可裁剪性好。从嵌人式系统专用性的特点来看,作为嵌入式系统的供应者,理应提供各式各样的硬件和软件以各选用。但是,这样做势必会提高产品的成本。为了既不提高成本,又满足专用性的需要,嵌入式系统的供应者必须采取相应措施使产品在通用和专用之间进行某种平衡。目前的做法是,把嵌人式系统硬件和操作系统设计成可裁剪的,以便使嵌入式系统开发入员根据实际应用需要来量体裁衣,去除冗余,从而使系统在满足应用要求的前提下达到最精简的配置。
●可靠性高。由于有些嵌入式系统所承担的计算任务涉及产品质量、人身设各安全、国家机密等重大事务,加之有些嵌入式系统的宿主对象要工作在无人值守的场合,例如危险性高的工业环境中、内嵌有嵌入式系统的仪器仪表中、在人际罕至的气象检测系统中以及为侦察敌方行动的小型智能装置中等。所以与普通系统相比较,对嵌入式系 统可靠性的要求极高。
●功耗低。有很多嵌入式系统的宿主对象都是一些小型应用系统,例如移动电话、pda、 mp3、飞机、舰船、数码相机等,这些设各不可能配各容量较大的电源,因此低功耗一直是嵌入式系统最求的目标。当然也是为了降低系统的功耗,嵌入式系统中的软件一般不存储于磁盘等载体中,而都固化在存储器芯片或单片系统的存储器之中。
嵌入式系统的硬件部分看起来与通用计算机系统没有什么区别,也由处理器、存储器、外部设各、i/o接口、图形控制器等部分组成。但根据嵌人式系统应用上的特点,致使嵌人式系 统在硬件的选用方面还是与通用计算机系统有较大区别的。
为满足嵌入式系统在速度、体积和功耗上的要求,像操作系统、应用软件、特殊数据等需要长期保存的数据,通常不使用磁盘这类具有大容量且速度较慢的存储介质,而大多使用eprom、eeprom或闪存(flash memory)。其中,由于闪存具有在正常工作电压和电流的条件下进行擦除和重写的特点,系统可像使用磁盘那样“在线”地改变其内容,加之近年来闪存的容量越来越大,价格越来越低,所以现在嵌入式系统一般都采用闪存来作为永久性数据的存储介质。
除了a/d或d/a转换器、网络接口、dsp等一些通用外围芯片之外,为适应专用性的要求,嵌入式系统通常还要使用一些专用外围芯片(application specific integrated circuit,asic)。这些asic芯片一般是由具体设各生产商自行开发的具有高速或高性能的专用芯片,也正是这些芯片形成了设各生产商的知识产权。
根据实际应用和规模的不同,有些嵌入式系统要采用外部总线。一般而言,经过变形和改进的pci总线是嵌入式系统采用最多的总线,这种总线也被称做cpci(compect pci)。这种总线主要是为需要在工业环境中连续运行的设各而设计的,有其自己的一套标准。在逻辑上cpci总线是pci总线的扩充,其基本部分与poi总线基本一致,这样就保证了为pci总线开发的驱动程序不加任何修改就可用于pci总线。
为了降低成本,减小设各的体积,在条件允许的情况下,有些嵌人式系统还采用速度比较低、容量比较小的pc/104等由isa变形而来的总线。总之,随着嵌入式系统应用领域的迅速扩张,系统越来越趋于个性化,嵌入式系统根据自身特点采用总线的种类也越来越多。
另外,为了对嵌入式处理器内部电路进行测试,处理器芯片普遍采用了边界扫描测试技术jtag.
欢迎转载,信息来自维库电子市场网(www.dzsc.com)
从嵌入式系统的构成上看,嵌入式系统是集软硬件于一体的、可独立工作的计算机系统;从外观上看,嵌入式系统像是一个“可编程”的电子“器件”;从功能上看,它是对宿主对象进行 控制,使其具有“智能”的控制器。从应用的角度看,嵌入式系统与通用计算机系统相比,有如下一些特点:
●专用性强。由于嵌入式系统通常是面向某个特定应用的,所以嵌入式系统的硬件和软 件,尤其是软件,都是为特定用户群来设计的,它通常都具有某种专用性的特点。
●实时性好。目前,嵌入式系统广泛应用于生产过程控制、数据采集、传输通信等场合,主要用来对宿主对象进行控制,所以都对嵌入式系统有或多或少的实时性。例如,对嵌入在武器装各中的嵌入式系统、在火箭中的嵌入式系统、一些工业控制装置中的控制系统等应用中的实时性要求就极高。也正因为这种要求,在硬件上嵌人式系统极少使用存取速度慢的磁盘等存储器,在软件上更是加以精心设计,从而可使嵌入式系统快速地响应外部事件。当然,随着嵌入式系统应用的扩展,有些系统对实时性要求也并不是很高,例如近年来发展速度比较快的手持式计算机、掌上电脑等。但总体来说,实时性是对嵌入式系统的普遍要求,是设计者和用户重点考虑的一个重要指标。
●可裁剪性好。从嵌人式系统专用性的特点来看,作为嵌入式系统的供应者,理应提供各式各样的硬件和软件以各选用。但是,这样做势必会提高产品的成本。为了既不提高成本,又满足专用性的需要,嵌入式系统的供应者必须采取相应措施使产品在通用和专用之间进行某种平衡。目前的做法是,把嵌人式系统硬件和操作系统设计成可裁剪的,以便使嵌入式系统开发入员根据实际应用需要来量体裁衣,去除冗余,从而使系统在满足应用要求的前提下达到最精简的配置。
●可靠性高。由于有些嵌入式系统所承担的计算任务涉及产品质量、人身设各安全、国家机密等重大事务,加之有些嵌入式系统的宿主对象要工作在无人值守的场合,例如危险性高的工业环境中、内嵌有嵌入式系统的仪器仪表中、在人际罕至的气象检测系统中以及为侦察敌方行动的小型智能装置中等。所以与普通系统相比较,对嵌入式系 统可靠性的要求极高。
●功耗低。有很多嵌入式系统的宿主对象都是一些小型应用系统,例如移动电话、pda、 mp3、飞机、舰船、数码相机等,这些设各不可能配各容量较大的电源,因此低功耗一直是嵌入式系统最求的目标。当然也是为了降低系统的功耗,嵌入式系统中的软件一般不存储于磁盘等载体中,而都固化在存储器芯片或单片系统的存储器之中。
嵌入式系统的硬件部分看起来与通用计算机系统没有什么区别,也由处理器、存储器、外部设各、i/o接口、图形控制器等部分组成。但根据嵌人式系统应用上的特点,致使嵌人式系 统在硬件的选用方面还是与通用计算机系统有较大区别的。
为满足嵌入式系统在速度、体积和功耗上的要求,像操作系统、应用软件、特殊数据等需要长期保存的数据,通常不使用磁盘这类具有大容量且速度较慢的存储介质,而大多使用eprom、eeprom或闪存(flash memory)。其中,由于闪存具有在正常工作电压和电流的条件下进行擦除和重写的特点,系统可像使用磁盘那样“在线”地改变其内容,加之近年来闪存的容量越来越大,价格越来越低,所以现在嵌入式系统一般都采用闪存来作为永久性数据的存储介质。
除了a/d或d/a转换器、网络接口、dsp等一些通用外围芯片之外,为适应专用性的要求,嵌入式系统通常还要使用一些专用外围芯片(application specific integrated circuit,asic)。这些asic芯片一般是由具体设各生产商自行开发的具有高速或高性能的专用芯片,也正是这些芯片形成了设各生产商的知识产权。
根据实际应用和规模的不同,有些嵌入式系统要采用外部总线。一般而言,经过变形和改进的pci总线是嵌入式系统采用最多的总线,这种总线也被称做cpci(compect pci)。这种总线主要是为需要在工业环境中连续运行的设各而设计的,有其自己的一套标准。在逻辑上cpci总线是pci总线的扩充,其基本部分与poi总线基本一致,这样就保证了为pci总线开发的驱动程序不加任何修改就可用于pci总线。
为了降低成本,减小设各的体积,在条件允许的情况下,有些嵌人式系统还采用速度比较低、容量比较小的pc/104等由isa变形而来的总线。总之,随着嵌入式系统应用领域的迅速扩张,系统越来越趋于个性化,嵌入式系统根据自身特点采用总线的种类也越来越多。
另外,为了对嵌入式处理器内部电路进行测试,处理器芯片普遍采用了边界扫描测试技术jtag.
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