【正文】 “嵌入性”、“專用性”與“計算機系統(tǒng)”是嵌入式系統(tǒng)的三個基本要素。在中國嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，比較認同的嵌入式系統(tǒng)概念是：嵌入式系統(tǒng)是以應用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。通用計算機系統(tǒng)的技術(shù)要求是高速、海量的數(shù)值計算；技術(shù)發(fā)展方向是總線速度的無限提升，存儲容量的無限擴大。有些人搞了十多年的單片機應用，不知道單片機就是一個最典型的嵌入式系統(tǒng)；也有些人在解釋什么是嵌入式系統(tǒng)時，不是從定義出發(fā)，而是列舉了嵌入式系統(tǒng)的一些特點，往往不知所云。關(guān)鍵詞：高速 電子系統(tǒng)時代 單片微型計算機 內(nèi)核 智能家居引言智能家居（Smart Home）是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、綜合布線技術(shù)和傳感技術(shù)等，依照人體工程學原理，將家居生活中的各類電子設(shè)備有機的結(jié)合在一起，通過網(wǎng)絡(luò)化綜合智能控制和管理的一種嵌入式系統(tǒng)?；贏RM9的無線智能家居控制系統(tǒng)設(shè)計摘要：目前，在嵌入式系統(tǒng)應用領(lǐng)域中，不少人對什么是嵌入式系統(tǒng)不甚了解。電子、通信、傳感和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，家居生活中的電子產(chǎn)品不但種類越來越多，功能更加完善，應用更加普遍，而且越來越智能化，最普遍的家居生活電子產(chǎn)品種類達數(shù)百種，實現(xiàn)對如此之多的家居電子產(chǎn)品的綜合控制是智能家居發(fā)展的必然趨勢。因此，有必要從現(xiàn)代計算的發(fā)展歷史，了解嵌入式系統(tǒng)的由來，從學科建設(shè)的角度來探討嵌入式系統(tǒng)較為準確的定義。 而嵌入式計算機系統(tǒng)的技術(shù)要求則是對象的智能化控制能力；技術(shù)發(fā)展方向是與對象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。它一般由嵌入式微處器、處圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應用程序等四個部分組成，用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。對象系統(tǒng)則是指嵌入式系統(tǒng)所嵌入的宿主系統(tǒng)。與“專用性”的相關(guān)特點：軟、硬件的裁剪性；滿足對象要求的最小軟、硬件配置等。嵌入式設(shè)備是指內(nèi)部有嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品、設(shè)備，例如，內(nèi)含單片機的家用電器、儀器儀表、工控單元、機器人、手機、PDA等。嵌入式系統(tǒng)與對象系統(tǒng)密切相關(guān)，其主要技術(shù)發(fā)展方向是滿足嵌入式應用要求，不斷擴展對象系統(tǒng)要求的外圍電路（如ADC、DAC、PWM、日歷時鐘、電源監(jiān)測、程序運行監(jiān)測電路等），形成滿足對象系統(tǒng)要求的應用系統(tǒng)。實時系統(tǒng)根據(jù)響應時間可以分為弱實時系統(tǒng)、一般實時系統(tǒng)和強實時系統(tǒng)三種。嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計算機時代，然而，微型計算機的體積、價位、可靠性都無法滿足廣大對象系統(tǒng)的嵌入式應用要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨立發(fā)展道路?！唉材Ｊ健北举|(zhì)上是通用計算機直接芯片化的模式，它將通用計算機系統(tǒng)中的基本單元進行裁剪后，集成在一個芯片上，構(gòu)成單片微型計算機；“創(chuàng)新模式”則完全按嵌入式應用要求設(shè)計全新的，滿足嵌入式應用要求的體系結(jié)構(gòu)、微處理器、指令系統(tǒng)、總線方式、管理模式等。 單片機的技術(shù)發(fā)展史單片機誕生于20世紀70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。Philips公司以其在嵌入式應用方面的巨大優(yōu)勢，將MCS51從單片微型計算機迅速發(fā)展到微控制器。因此，對單片機的理解可以從單片微型計算機、單片微控制器延伸到單片應用系統(tǒng)。因此，從嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的歷史過程，以及嵌入式應用的多樣性中，可以了解到客觀上形成的兩種應用模式。這種應用模式最重要的特點是：軟、硬件的底層性和隨意性；對象系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)的密切相關(guān)性；缺少計算機工程設(shè)計方法。另外，計算機專業(yè)人士會愈來愈多地介入嵌入式系統(tǒng)應用，但囿于對象專業(yè)知識的隔閡，其應用領(lǐng)域會集中在網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體、商務電子等方面，不可能替代原來電子工程師在控制、儀器儀表、機械電子等方面的嵌入式應用。大多數(shù)從事單片機應用開發(fā)人員，都是對象系統(tǒng)領(lǐng)域中的電子系統(tǒng)工程師，加之單片機的出現(xiàn)，立即脫離了計算機專業(yè)領(lǐng)域，以“智能化”器件身份進入電子系統(tǒng)領(lǐng)域，沒有帶入“嵌入式系統(tǒng)”概念?？紤]到原來單片機的電子系統(tǒng)底層應用特點，可以把嵌入式系統(tǒng)應用分成高端與低端，把原來的單片機應用理解成嵌入式系統(tǒng)的低端應用，含義為它的底層性以及與對象系統(tǒng)的緊耦合。下面對嵌入式計算機系統(tǒng)的組成進行介紹。 中間層硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬件抽象層（Hardware Abstract Layer,HAL）或者板級支持包（Board Support Package,BSP），它半系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來，使系統(tǒng)的底層驅(qū)動程序與硬件無關(guān)，上層軟件開發(fā)人員無需關(guān)心底層硬件的具體情況，根據(jù)BSP層提供的接口即可進行開發(fā)。 系統(tǒng)軟件層系統(tǒng)軟件層由實時多任務操作系統(tǒng)（Realtime Operation System,RTOS）、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口(Graphic User Interface,GUI)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。其中ARM 是整個系統(tǒng)的控制核心，通過GPRS 和ZigBee 無線通信網(wǎng)絡(luò)收發(fā)控制指令實現(xiàn)對家居電器進行綜合監(jiān)控，同時提供防火墻的功能，阻止外界對家庭內(nèi)部設(shè)備的非法訪問和攻擊。②室內(nèi)環(huán)境信息采集：采集家居環(huán)境的溫度、濕度信息和煤氣、煙氣等有毒氣體的檢測。⑥安全防盜：家居中的所有與控制系統(tǒng)連接的電器設(shè)備均可實現(xiàn)與主人通信，一旦盜賊對某設(shè)備進行操作，或某設(shè)備工作狀態(tài)異常時，系統(tǒng)將立即通知主人，以達到安全和防盜的目的。ARM920T 實現(xiàn)了MMU，AMBA BUS 和Harvard 高速緩沖體系結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)具有獨立的1