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嵌入式軟件就是嵌入在硬件中的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具軟件,它在產(chǎn)業(yè)中的關聯(lián)關系體現(xiàn)為:芯片設計制造→嵌入式系統(tǒng)軟件→嵌入式電子設備開發(fā)、制造。
嵌入式系統(tǒng)的硬件必須根據(jù)具體的應用任務,以功耗,成本,體積, 可靠性,處理能力等為指標來選擇。嵌入式系統(tǒng)的核心是系統(tǒng)軟件和應用軟件,由于存儲空間有限,因而要求軟件代碼緊湊,可靠,大多對實時性有嚴格要求。
嵌入式軟件就是嵌入在硬件中的操作系統(tǒng)和開發(fā)工具軟件,它在產(chǎn)業(yè)中的關聯(lián)關系體現(xiàn)為:芯片設計制造→嵌入式系統(tǒng)軟件→嵌入式電子設備開發(fā)、制造。
流行的嵌入式操作系統(tǒng)可以分為兩類:
一類是從運行在個人電腦上的操作系統(tǒng)向下移植到嵌入式系統(tǒng)中,形成的嵌入式操作系統(tǒng),如微軟公司的Windows CE及其新版本,SUN公司的Java操作系統(tǒng),朗訊科技公司的Inferno,嵌入式Linux等。這類系統(tǒng)經(jīng)過個人電腦或高性能計算機等產(chǎn)品的長期運行考驗,技術日趨成熟,其相關的標準和軟件開發(fā)方式已被用戶普遍接受,同時積累了豐富的開發(fā)工具和應用軟件資源。
另一類是實時操作系統(tǒng),如WindRiver 公司的VxWorks,ISI 的pSOS,QNX系統(tǒng)軟件公司的QNX,ATI 的Nucleus,中國科學院凱思集團的Hopen嵌入式操作系統(tǒng)等,這類產(chǎn)品在操作系統(tǒng)的結構和實現(xiàn)上都針對所面向的應用領域,對實時性高可靠性等進行了精巧的設計,而且提供了獨立而完備的系統(tǒng)開發(fā)和測試工具,較多地應用在軍用產(chǎn)品和工業(yè)控制等領域中。
Linux 是90年代以來逐漸成熟的一個開放源代碼的操作系統(tǒng)。 PC機上的Linux 版本在全球數(shù)以百萬計愛好者的合力開發(fā)下,得到了非常迅速的發(fā)展。90 年代末uClinux,RTLinux 等相繼推出,在嵌入式領域得到了廣泛的關注,它擁有大批的程序員和現(xiàn)成的應用程序,是我們研究開發(fā)工作的寶貴資源。
嵌入式系統(tǒng)的硬件必須根據(jù)具體的應用任務,以功耗,成本,體積, 可靠性,處理能力等為指標來選擇。嵌入式系統(tǒng)的核心是系統(tǒng)軟件和應用軟件,由于存儲空間有限,因而要求軟件代碼緊湊,可靠,大多對實時性有嚴格要求。
從控制意義上說,嵌入式系統(tǒng)涉及系統(tǒng)最底層的,芯片級的信息處理與控制。在某種意義上,對這些“微觀”世界的了解與駕馭正是控制的真正目的。嵌入式系統(tǒng)與通常意義上的控制系統(tǒng)在設計思路和總體架構方面有許多不同之處,而這些不同之處恰恰是傳統(tǒng)控制學科教學中較少教給學生的。在當今信息化社會中,嵌入式系統(tǒng)在人們的日常工作和生活中所占的份額,可能已超過傳統(tǒng)意義的控制系統(tǒng),這就是為什么我們的學生感到學的沒有用,而有用的又沒有學的原因。在嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境方面,仍有許多問題尚在研究發(fā)展之中,如,嵌入式系統(tǒng)的硬件軟件協(xié)同設計方法;面向多目標,多任務的微內(nèi)核嵌入式操作系統(tǒng);分布嵌入式系統(tǒng)的實時性問題,分布式計算,分布式信息交互與綜合處理;以及嵌入式系統(tǒng)的多目標交叉編譯和交叉調(diào)試工具的研究等。通過實驗開發(fā)平臺,學習嵌入式系統(tǒng)的一些基本理論和硬件軟件綜合設計的方法與技能,親自動手,實現(xiàn)一個嵌入式系統(tǒng)的解決方案,為今后的深入研究打下一個初步基礎。
結語:“嵌入式系統(tǒng)”作為自動化學科一門理論與實際密切結合的,知識與技術含量較高的綜合性專業(yè)課程,必將隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而逐漸趨于成熟。
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