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嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)
摘要：嵌入式系統(tǒng)是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)以及各種具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，是技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的新型集成知識系統(tǒng)。文中介紹了嵌入式系統(tǒng)的基本知識，提出了在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程中應(yīng)遵循的原則，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了說明。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；設(shè)計(jì)原則
目前，嵌入式技術(shù)已成為通信和消費(fèi)類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設(shè)備，如掌上ＰＤＡ、移動(dòng)計(jì)算設(shè)備、電視機(jī)頂盒、手機(jī)上網(wǎng)、數(shù)字電視、多媒體、汽車、微波爐、數(shù)字相機(jī)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、電梯、空調(diào)、安全系統(tǒng)、自動(dòng)售貨機(jī)、蜂窩式電話、消費(fèi)電子設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化儀表與醫(yī)療儀器等。
嵌入式系統(tǒng)是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，這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)新的知識集成系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)一般指非ＰＣ系統(tǒng)。它是以應(yīng)用為中心、軟硬件可裁減的、能適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。簡單地說，嵌入式系統(tǒng)是集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與硬件于一體，類似于ＰＣ中ＢＩＯＳ的工作方式，具有軟件代碼小、高度自動(dòng)化、響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，因此特別適合于要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成。
１ 嵌入式系統(tǒng)的基本知識
嵌入式系統(tǒng)是集軟、硬件于一體的可獨(dú)立工作的“器件”。嵌入式系統(tǒng)的硬件部分包括處理器／微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和Ｉ／Ｏ端口、圖形控制器等。這種系統(tǒng)有別于一般的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)，它不像硬盤那樣有大容量的存儲(chǔ)介質(zhì)，而大多使用Ｅ-ＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ或閃存?Ｆｌａｓｈ Ｍｅｍｏｒｙ?作為存儲(chǔ)介質(zhì)。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件?要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作?和應(yīng)用程序編程。應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為；而操作系統(tǒng)則控制著應(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)同通用型計(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，它通常都具有低功耗、小體積、高集成度等特點(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)趨于小型化，因此，器件的移動(dòng)能力大大增強(qiáng)，同時(shí)跟網(wǎng)絡(luò)的耦合也越來越緊密。
２）嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須高效地設(shè)計(jì)，量體裁衣、去除冗余，力爭在同樣的硅片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能，這樣才能在具體應(yīng)
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