嵌入式系統(tǒng)論word版-展示頁
2025-01-16 15:24本頁面
【正文】 性－由于嵌入式系統(tǒng)復(fù)雜度和運(yùn)算量的不斷增長(zhǎng)，需要更多地考慮系統(tǒng)安全因素。 （ 4）異類性－不同的嵌入式系統(tǒng)一般具有 不同的結(jié)構(gòu)，以便在處理嚴(yán)格設(shè)計(jì)約束的嵌入式系統(tǒng)時(shí)能夠提供更好的設(shè)計(jì)便利性。 （ 2）反應(yīng)性系統(tǒng)－反應(yīng)性計(jì)算的意思是系統(tǒng) (主要是軟件部分 )根據(jù)傳感器信息對(duì)環(huán)境作出響應(yīng)，并利用激勵(lì)器控制環(huán)境，同時(shí)系統(tǒng)速度能與環(huán)境速度同步。 常見的嵌入式系統(tǒng)有 16 種 :Linux、 uClinux、 WinCE、 PalmOS、 Symbian、 eCos、uCOSII、 VxWorks、 pSOS、 Nucleus、 ThreadX 、 Rtems 、 QNX、 INTEGRITY、 OSE、C Executive 統(tǒng)的 分類 非實(shí)時(shí)系統(tǒng)特性 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是使嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)特性能與設(shè)備的特殊約束條件相一致。 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)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(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)。隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展前景日益廣闊，相信會(huì)有更多的嵌入式操作系統(tǒng)軟件出現(xiàn)。這時(shí)候更多的公司看到了嵌入式系統(tǒng)的廣闊發(fā)展前景，開始大力發(fā)展自己的嵌入式操作系統(tǒng)。這些嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的出現(xiàn)，使得應(yīng)用開發(fā)人員得以從小范圍的開發(fā)解放出來，同時(shí)也促使嵌入式有了更為廣闊的應(yīng)用空間。 其中比較著名的有 Ready System 公司的 VRTX、 Integrated System Incorporation (ISI)的 PSOS 和 IMG的 VxWorks、 QNX 公司的 QNX 等。 從 80 年代早期開始，嵌入式系統(tǒng)的程序員開始用商業(yè)級(jí)的“操作系統(tǒng)”編寫嵌入式應(yīng)用軟件，這使得可以獲取更短的開發(fā)周期，更低的開發(fā)資金和更高的開發(fā)效率，“嵌入式系統(tǒng)”真正出現(xiàn)了 。 Motorola 同時(shí)推出了 68HC05， Zilog 公司推出了 Z80 系列，這些早期的單片機(jī)均含有 256 字節(jié)的 RAM、 4K 的 ROM、 4 個(gè) 8 位并口、 1 個(gè)全雙工串行口、兩個(gè) 16 位定 時(shí) 器。這些裝置已經(jīng)初步具備了嵌入式的應(yīng)用特點(diǎn)，但是這時(shí)的應(yīng)用只是使用 8 位的芯片，執(zhí)行一些單線程的程序，還談不上“系統(tǒng)”的概念。 ? 1 嵌入式系統(tǒng)的歷史 嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)最初是基于單片機(jī)的。同時(shí)，激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，要求產(chǎn)品的開發(fā)周期越來越短，顯然， 嵌入式系統(tǒng) 的軟、硬件技術(shù)和開發(fā)手段 ， 正日益受到重視，成為各領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的重要基礎(chǔ) 。因此， 它有著與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完全不同的技術(shù)要求與技術(shù)發(fā)展方向 。嵌入式系統(tǒng)誕生于微型機(jī)時(shí)代 ，嵌入式系統(tǒng)的嵌入性本質(zhì)是將一個(gè)計(jì)算機(jī)嵌入到一個(gè)對(duì)象體系中去， 這些是理解嵌入式系統(tǒng)的基本出發(fā)點(diǎn)。也有些人在解釋什么是嵌入式系統(tǒng)時(shí)，不是從定義出發(fā)，而是列舉了嵌入式系統(tǒng)的一些特點(diǎn)，往往不知所云。 嵌入式系統(tǒng) 目前 在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中，不少人對(duì)什么是嵌入式系統(tǒng)不甚了解。有些人搞了十多年的單片機(jī)應(yīng)用，不知道單片機(jī)就是一個(gè)最典型的嵌入式系統(tǒng)。因此，有必要從現(xiàn)代計(jì)算的發(fā)展歷史，了解嵌入式系統(tǒng)的由來， 從學(xué)科建設(shè)的角度來探討嵌入式系統(tǒng)較為準(zhǔn)確的定義。由于嵌入式 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要嵌入到對(duì)象體系中 ，實(shí)現(xiàn)的是對(duì)象的智能化控制。 隨著 3C 融合進(jìn)程和我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)的加速， 人們 對(duì)設(shè)備越來越高的應(yīng)用需求已無法滿足當(dāng)前和未來高性能的應(yīng)用與發(fā)展需求。 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)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(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) 。 70 年代單片機(jī)的出現(xiàn)，使得汽車、家電、工業(yè)機(jī)器、通信裝置以及成千上萬種產(chǎn)品可以通過內(nèi)嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。 提示：最早的單片機(jī)是 Intel 公司的 8048，它出現(xiàn)在 1976 年。之后在 80 年代初， Intel 又進(jìn)一步完善了 8048，在它的基礎(chǔ)上研制成功了 8051，這在單片機(jī)的歷史上是值得紀(jì)念的一頁，迄今為止， 51 系列的單片機(jī)仍然是最為成功的單片機(jī)芯片，在各種產(chǎn)品中有著非常廣泛的應(yīng)用。確切點(diǎn)說，這個(gè)時(shí)候的操作系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)核，這個(gè)實(shí)時(shí)核包含了許多傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的特征，包括任務(wù)管理、任務(wù)間通訊、同步與相互排斥、中斷支持、內(nèi)存管理等功能。這些嵌入式操作系統(tǒng)都具有嵌入式的典型特點(diǎn)：它們均采用占先式的調(diào)度，響應(yīng)的時(shí)間很短，任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間可以確定；系統(tǒng)內(nèi)核很小，具有可裁剪，可擴(kuò)充和可移植性，可以移植到各種 處理器上；較強(qiáng)的實(shí)時(shí)和可靠性，適合嵌入式應(yīng)用。 90 年代以后，隨著對(duì)實(shí)時(shí)性要求的提高，軟件規(guī)模不斷上升，實(shí)時(shí)核逐漸發(fā)展為實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)（ RTOS），并作為一種軟件平臺(tái)逐步成為目前國(guó)際嵌入式系統(tǒng)的主流。除了上面的幾家老牌公司以外，還出現(xiàn)了 Palm OS， WinCE，嵌入式 Linux， Lynx， Nucleux，以及國(guó)內(nèi)的 Hopen，Delta Os 等嵌入式操作系統(tǒng)。 2 嵌入式系統(tǒng)被定義為 :以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 目前嵌入式系統(tǒng)除了部分為 32 位 處理器外 ,大
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