隨著IT技術(shù)飛速發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入了“物聯(lián)網(wǎng)”時(shí)代。物聯(lián)網(wǎng)中需要的大量設(shè)備不在依賴人與人之間的交互產(chǎn)生聯(lián)系,更多通過(guò)協(xié)議、通信、程序設(shè)計(jì)等方式連接到一處。即 “物聯(lián)網(wǎng)”的目的則是讓所有的物品都具有計(jì)算機(jī)的智能但并不以通用計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn),并把這些“聰明”了的物品與網(wǎng)絡(luò)連接在一起,這就需要嵌入式技術(shù)的支持。嵌入式技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一種應(yīng)用,該技術(shù)主要針對(duì)具體的應(yīng)用特點(diǎn)設(shè)計(jì)專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——嵌入式系統(tǒng)。
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的,并且軟硬件可量身訂做,它適用于對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)通常嵌入在更大的物理設(shè)備當(dāng)中而不被人們所察覺,如手機(jī)、PDA、甚至空調(diào)、微波爐、冰箱中的控制部件都屬于嵌入式系統(tǒng),
如下面聯(lián)接在互聯(lián)網(wǎng)上的設(shè)備中就都有一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng),但平時(shí)我們可能根本沒有注意到這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存在。
嵌入式技術(shù)和通用計(jì)算機(jī)技術(shù)有所不同,我們知道通用計(jì)算機(jī)多用來(lái)和人進(jìn)行交互并根據(jù)人發(fā)出的指令進(jìn)行工作;而嵌入式系統(tǒng)大多數(shù)情況下可能根據(jù)自己“感知”到的事件自主地進(jìn)行處理,所以它對(duì)時(shí)間性,可靠性要求更高。
一般來(lái)說(shuō),嵌入式系統(tǒng)應(yīng)該具有以下一些特征:專用性、可封裝性、實(shí)時(shí)性、可靠性。
專用性是指嵌入式系統(tǒng)用于特定設(shè)備完成特定任務(wù),而不像通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以完成各種不同任務(wù)。
可封裝性指嵌入式系統(tǒng)一般隱藏于目標(biāo)系統(tǒng)內(nèi)部而不被操作者察覺。實(shí)時(shí)性指與外部實(shí)際事件的發(fā)生頻率相比,嵌入式系統(tǒng)能夠在可預(yù)知的時(shí)間內(nèi)對(duì)事件或用戶的干預(yù)做出響應(yīng)。
可靠性是指嵌入式系統(tǒng)隱藏在系統(tǒng)或設(shè)備中,一旦開始工作,可能長(zhǎng)時(shí)間沒有操作人員的監(jiān)測(cè)和維護(hù),因此要求它能夠可靠運(yùn)行。像通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一樣,嵌入式系統(tǒng)也包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器(就是我們平時(shí)所說(shuō)的CPU)、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和輸入輸出端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件和專門解決某類問題的應(yīng)用軟件,有時(shí)設(shè)計(jì)人員把這兩種軟件組合在一起,應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為,而操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。
嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相比具有以下特點(diǎn):
1、嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用的,嵌入式CPU與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中,它通常都具有功耗低、體積小、集成度高等特點(diǎn),能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務(wù)集成在芯片內(nèi)部,從而有利于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)小型化,移動(dòng)能力大大增強(qiáng),跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來(lái)越緊密。
2、嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物。這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。
3、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、去除不需要的多余功能,力爭(zhēng)在更小的硅片面積上實(shí)現(xiàn)同樣的性能,這樣才能在具體應(yīng)用中更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
4、嵌入式系統(tǒng)和具體應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起,它的升級(jí)換代也是和具體產(chǎn)品同步進(jìn)行,因此嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品一旦進(jìn)入市場(chǎng),具有較長(zhǎng)的生命周期。
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