【正文】 3, the types and development of embedded system According to the above definition of embedded system, only to meet the definition of the three elements of the puter system, can be called embedded system. Embedded systems can be classified according to morphology and equipment level ( IPC ), board level ( single board, module ), chip level ( MCU, SoC ). Some people regard the embedded processor as embedded system, but as a result of the embedded system is an embedded puter system, therefore, only the embedded processor consists of a puter system, and as an embedded application, such that the puter system can be called embedded system. Embedded system and object system closely related, its main technical development direction is to satisfy the application requirements, expanding the object system requirements of the peripheral circuits ( such as ADC, DAC, PWM, calendar clock, power monitoring, process monitoring circuit ), formed to meet the requirements of the application system object system. Therefore, the embedded system as a special puter system, to continuously to the puter application system development. Therefore, can make the definition of the dedicated puter system extended into, targeted to meet the system requirements for the puter application system. 21 In4, realtime embedded systems Response time: realtime systems from the identified an external event to make the response time。 also some people in the interpretation of what is the embedded system, not from the definition, it lists some characteristics of embedded systems, often unintelligible. Therefore, it is necessary from the development history of modern puting, embedded system, from a viewpoint of subject construction of embedded system more accurate definition. Embedded system was born in microputer era, embedded systems embedded in nature is a puter into an object system, these are the basic starting point of understanding of embedded system. Because the embedded puter system is embedded into the object system, is the realization of the object of intelligent control, therefore, it has with a general purpose puter system pletely different technical requirements and technology development direction. A general purpose puter system technical requirements are high, massive numerical calculation。 ④、精簡系統(tǒng)內(nèi)核，算法，降低功耗和軟硬件成本。 1999 年世界電子產(chǎn)品產(chǎn)值已超過 12021 億美元， 2021 年 達(dá)到 13000 億美元。 嵌入式微處理器的選擇是根據(jù)具體的應(yīng)用而決定的。確保數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每一條指令，從而提高了執(zhí)行效率并使用 CPU 硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計變得更為簡單。開發(fā)時往往有主機和目標(biāo)機的概念，主機用于程序的開發(fā)，目標(biāo)機作為最后的執(zhí)行機，開發(fā)時需要交替結(jié)合進(jìn)行。 ⑤嵌入軟件開發(fā)要想走向標(biāo)準(zhǔn)化，就必須使用多任務(wù)的操作系統(tǒng)。 ③系統(tǒng)精簡。比如 Enea 公司的 OSE 分布式系統(tǒng)，內(nèi)核只有 5K，而 Windows 的內(nèi)核？簡直沒有可比性。 ③、可擴展的處理器結(jié)構(gòu)，以能最迅速地開發(fā)出滿足應(yīng)用的最高性能的嵌入式微處理器。 特點作用 嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式微處理器。而在軟實時系統(tǒng)中，雖然響應(yīng)時間同樣重要，但是超時卻不會導(dǎo)致致命錯誤。其中實時系統(tǒng)又分為兩類：硬實時系統(tǒng)和軟實時系統(tǒng)。鑒于嵌入式系統(tǒng)廣闊的發(fā)展前景，很多半導(dǎo)體制造商都大規(guī)模生產(chǎn)嵌入式處理器，并且公司自主設(shè)計處理器也已經(jīng)成為了未來嵌入式領(lǐng)域的一大趨勢，其中從單片機、 DSP 到 FPGA 有若各式各樣的品種上，速度 越來越快，性能越來越強，價格也越來越低。而現(xiàn)在只有按鈕、開關(guān)的電器顯然已經(jīng)不能滿足人們的日常需求，具有用戶界面， 能遠(yuǎn)程控制，智能管理的電器是未來的發(fā)展趨勢。 相對于其他的領(lǐng)域，機電產(chǎn)品可以說是嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用最典型最廣泛的領(lǐng)域之一。這些應(yīng)用中，可以著重于在控制方面的應(yīng)用。 系統(tǒng)軟設(shè)計 整個智能家居控制系統(tǒng)以 ARM7 微處理器為核心，支持 C 語言和匯編語言，本系統(tǒng)采用 C 語言與匯編語言混合編程?；谝陨咸攸c ZigBee 廣泛應(yīng)用于智能家居控制、工業(yè)控制系統(tǒng)。支持 PPP、 TCP、 UDP、 ICMP 等眾多復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和 SOCKET 標(biāo)準(zhǔn)，提供全透明數(shù)據(jù)傳輸和用戶自由控制傳輸兩種模式。 ZigBee 技術(shù)組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、成本低；采用 GPRS 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪K體積小、功耗低，適合作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)節(jié)點， ZigBee 技術(shù)與 GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合組成新的無線通信網(wǎng)絡(luò)。 S3C2440 是一款高性能 32 位RISC 微處理器 , 采用了 ARM920T 的內(nèi)核， CMOS 標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲器單元，最高主頻可以達(dá)到 400MHz，提供多款液晶屏配置。 ⑤遠(yuǎn)程控制：用戶遠(yuǎn)程可以通過手機短息或互聯(lián)網(wǎng)對家居電器進(jìn)行控制或工作狀況查詢。 智能家居控制系統(tǒng)的具體功能包括： ①家居電器的綜合監(jiān)控：對所控制的家居電器進(jìn)行開關(guān)、工作參數(shù)的設(shè)置和工作狀態(tài)的檢測。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)模型 圖如圖 1 所示。設(shè)計一個完整的 BSP 需要完成兩部分工作：嵌入工系統(tǒng)的硬件初始化的 BSP 功能，設(shè)計硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動。其中操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以固化在 ＲＯＭ 中。執(zhí)行裝置可以很簡單，如手機上的一個微小型的電機，當(dāng)手機處于震動接收狀態(tài)時打開；也可以很復(fù)雜，如ＳＯＮＹ智能機器狗， 8 上面集成了多個微上控制電機和多種傳感器，從而可以執(zhí)行各種復(fù)雜的動作和感受種狀態(tài)信息。但由于“單片機”是典型的、獨立發(fā)展起來的嵌入式系統(tǒng)，從學(xué)科建設(shè)的角度出發(fā)，應(yīng)該把它統(tǒng)一成“嵌入式系統(tǒng)”。 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的高低端 由于嵌入式系統(tǒng)有過很長的一段單片機的獨立發(fā)展道路，大多是基于 8 位單片機，實現(xiàn)最底層的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，帶有明顯的電子系統(tǒng)設(shè)計模式特點。 兩種應(yīng)用模式的并存與互補 由于嵌入式系統(tǒng)最大、最廣、最底層的應(yīng)用是傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域的智能化改造，因此，以通曉對象專業(yè) 的電子技術(shù)隊伍為主，用最少的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開銷，以 8 位機為主，帶有濃重的電子系統(tǒng)設(shè)計色彩的電子系統(tǒng)應(yīng)用模式會長期存在下去。因此，電子技術(shù)應(yīng)用工程師以自己習(xí)慣性的電子技術(shù)應(yīng)用模式，從事單片機的應(yīng)用開發(fā)。然而，了解對象系統(tǒng)的控制要求，實現(xiàn)系統(tǒng)控制模式必須具備對象領(lǐng)域的 專業(yè)知識。 單片機是嵌入式系統(tǒng)的獨立發(fā)展之路，向 MCU 階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專用單片機的發(fā)展自然形成了 SoC化趨勢。從這一角度來看， Intel 逐漸淡出 MCU的發(fā)展也有其客觀因素?！皠?chuàng)新模式”獲得成功，奠定了 SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。 MCS51 是在MCS48 探索基礎(chǔ)上，進(jìn)行全面完善的嵌入式系統(tǒng)。將計算機做在一個芯片上，從而開創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨立發(fā)展的單片機時代。一般實時系統(tǒng)是弱實時系統(tǒng)和強實時系統(tǒng)的一種折衷，它的響應(yīng)時間可以在秒的數(shù)量級上，廣泛應(yīng)用于消費電子設(shè)備中。因此，可以把定義中的專用計算機系統(tǒng)引伸成，滿足對象系統(tǒng)要求的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)按形態(tài)可分為設(shè)備級（工控機）、板級（單板、模塊）、芯片級（ MCU、 SoC）。與上兩個特點相呼應(yīng)，這樣的計算機必須配置有與對象系統(tǒng)相適應(yīng)的接口電路。不同的嵌入式系統(tǒng)其特點會有所差異。 3 嵌入式系統(tǒng)的定義 按照歷史性、本質(zhì)性、普遍性要求，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)定義為：“嵌入到對象體系中的專用計算機系統(tǒng)”。它動員了原有的傳統(tǒng)電子系統(tǒng)領(lǐng)域的廠家與專業(yè)人士，接過起源于計算機領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)，承擔(dān)起發(fā)展與普及嵌入式系統(tǒng)的歷史任務(wù)，迅速地將傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)發(fā)展到智能化的現(xiàn)代電子系統(tǒng)時代。由于嵌入式計算機系統(tǒng)要嵌入到對象體系中，實現(xiàn)的是對象的智能化控制，因此，它有著與通用計算機系統(tǒng)完全不同的技術(shù)要求與技術(shù)發(fā)展方向。 2 外文資料翻譯譯文之一 基于 ARM7 的嵌入式家電控制系統(tǒng)的設(shè)計 第一章：嵌入式系統(tǒng)發(fā)展歷史 目前，在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中，不少人對什么是嵌入式系統(tǒng)不甚了解。 指導(dǎo)教師評語： 簽名： 年 月 日 注：請將該封面與附件裝訂成冊。 嵌入式系統(tǒng)誕生于微型機時代，嵌入式系統(tǒng)的嵌入性本質(zhì)是將一個計算機嵌入到一個對象體系中去，這些是理解嵌入式系統(tǒng)的基本出發(fā)點。 嵌入式計算機系統(tǒng)則走上了一條完全不同的道路，這條獨立發(fā)展的道路就是單芯片化道路。 如果我們了解了嵌入式（計算機）系統(tǒng)的由來與發(fā)展，對嵌入式系統(tǒng)就不會產(chǎn)生過多的誤解，而能歷史地、本質(zhì)地、普遍適用地定義嵌入式系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)的特點 嵌入式系統(tǒng)的特點與定義不同，它 是由定義中的三個基本要素衍生出來的。 與“計算機系統(tǒng)”的相關(guān)特點：嵌入式系統(tǒng)必須是能滿足對象系統(tǒng)控制要求的計算機系統(tǒng)。 嵌入式系統(tǒng)的種類與發(fā)展 按照上述嵌入式系統(tǒng)的定義，只要滿足定義中三要素的計算機系統(tǒng)，都可稱為嵌入式系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)作為一個專用計算機系統(tǒng)，要不斷向計算機應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展。弱實時系統(tǒng)在設(shè)計時的宗旨是使各個任務(wù)運行得越快越好，但沒有嚴(yán)格限定某一任務(wù)必須在多長時間內(nèi)完成，弱實時系統(tǒng)更多關(guān)注的是程序運行結(jié)果的正確與否，以及系統(tǒng)安全性能等其他方面，對任務(wù)執(zhí)行時間的要求相對來講較為寬松，一般響應(yīng)時間可以是數(shù)十秒或者更長。這條道路就是芯片化道路。 Intel 公司的 MCS4 MCS51 就是按照創(chuàng)新模式發(fā)展起來的單片形態(tài)的嵌入式系統(tǒng)（單片微型計算機）。 SCM 即單片微型計算機（ Single Chip Microputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。它所涉及的領(lǐng)域都與對象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展 MCU 的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時，不要忘記Intel 和 Philips 的歷史功績。作為計算機的內(nèi)含，要求計算機領(lǐng)域人員介入其體系結(jié)構(gòu)、軟件技術(shù)、工程應(yīng)用方面的研究。在單片機時代，嵌入式系統(tǒng)以器件形態(tài)迅速進(jìn)入到傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域中，以電子技術(shù)應(yīng)用工程師為主體，實現(xiàn)傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的智能化，而計算機專業(yè)隊伍并沒有真正進(jìn)入單片機應(yīng)用領(lǐng)域。計算機專業(yè)人士的介入，形成的計算機應(yīng)用模式帶有明顯的計算機的工程應(yīng)用特點，