嵌入式系统设计

时间:2022-06-01 16:55:21

嵌入式系统(Embedded system),是一种“嵌入机械或电气系统内部、具有专属功能的计算机系统”,通常要求实时计算性能。被嵌入的系统通常是包含硬件和机械部件的完整设备。相反,通用计算机如个人计算机则设计灵活,以满足广大终端用户的需求。现在常见的很多设备都采用嵌入式系统控制。

现代嵌入式系统通常是基于单片机(如含集成内存和/或外设接口的*处理单元)的;但普通微处理器(使用外部存储芯片和外设接口电路)也很常见,特别是在较复杂的系统中。通用型处理器、专门进行某类计算的处理器、为手持应用订制设计的处理器等,都可能应用到嵌入式系统。常见的典型专用处理器有数字信号处理器。

嵌入式系统的关键特性是专用于处理特定的任务,因此工程师能对其进行优化,以降低产品的体积和成本,提升可靠性和性能。

嵌入式系统的物理形态包括便携设备如电子表和MP3播放器,大型固定装置如交通灯、工厂控制器,大型复杂系统如混合动力汽车、磁共振成像设备、航空电子设备等。它们的复杂度低至单片机,高至大型底盘或外壳内安装有多个部件、外设和网络。

嵌入式系统设计采用大容量EPROM来固化程序的专用系统,正在智能仪器和自动化等领域里 得到广泛应用。传统设计方法用汇编语言编写程序,这主要是从保证速度和节省存储 空间考虑,但编程费时,调试和排错很不容易。微电子技术的飞速发展,使高性能微 处理器和大容量存储器的价格变得十分便宜,速度和存储容量不再是困扰设计者的主 要问题。人们将ROMBIOS和CRT显示器等外设加进这类专用系统,并尝试用 高级语言来开发其软件,即把通用计算机上的软件和硬件“嵌入”专用系统,构成所 谓的嵌入式系统(EmbeddedSystem)。由于C语言容易编程、代码紧 凑、可移植性和可维护性好因而被普遍用于嵌入式程序的设计。随着科技的发展时代的进步,嵌入式也被更多的行业所需要。嵌入式系统设计也应用到各个产品上。例如: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。