再议嵌入式系统定义、特点及其学习要点

1、嵌入式计算机系统的出现 ,是现代计算机发展史上的里程碑事件。嵌入式系统 诞生于微型计算机时代 ,与通用计算机的发展道路完全不同 ,形成了独立的单芯片的 技术发展道路。由于嵌入式系统的诞生 ,现代计算机领域中出现了通用计算机与嵌 入式计算机的两大分支。不可兼顾的技术发展道路 ,形成了两大分支的独立发展道 路 :通用计算机按照高速、海量的技术发展 ;嵌入式计算机系统则为满足对象系统嵌 入式智能化控制要求发展。由于独立的分工发展 ,20世纪末 ,现代计算机的两大分支 都得到了迅猛地发展。经过几十年的发展 ,嵌入式系统已经在很大程度改变了人们的生活、工作和娱 乐方式 ,而且这些改变还在加速。嵌入式系统

2、具有无数的种类 ,每类都具有自己独特 的个性。例如 ,MP3、数码相机与打印机就有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌 入式系统 ,使汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。即使不可见 ,嵌入式系统也无处不在。嵌入式系统在很多产业中得到了广泛的 应用并逐步改变着这些产业 ,包括工业自动化、国防、运输和航天领域。例如神州 飞船和长征火箭中肯定有很多嵌入式系统 ,导弹的制导系统也是嵌入式系统 ,高档汽 车中也有多达几十个嵌入式系统。在日常生活中 ,人们使用各种嵌入式系统 ,但未必知道它们。事实上 ,几乎所有带 有一点 “智能”的家电 (全自动洗衣机、电脑电饭煲 都是嵌入式系统。嵌入式系统 广泛的适应能力和多样

3、性 ,使得视听、工作场所甚至健身设备中到处都有嵌入式系 统。嵌入式系统诞生于微型计算机 ,是嵌入到对象体系中 ,实现嵌入对象智能化的计 算机。但是 ,微型计算机无法满足绝大多数对象体系嵌入式要求的体积、价位与可 靠性,因此,嵌入式系统迅速走上了独立发展的单片机道路。首先是将计算机芯片化 集成为单片微型计算机 (SCMP,其后为满足对象体系的控制要求 ,单片机不断从单片 微型计算机向微控制器 (MCU 与片上系统 (SoC 发展。但无论怎样发展变化 ,都改变 不了“內含计算机 ”、“嵌入到对象体系中 ”、“满足对象智能化控制要求 ”的技术本 质。因此,我们可以将嵌入式系统定义成 : “嵌入到对象

4、体系中的专用计算机应用系 统”。随着网络、通信时代的到来 ,不少嵌入式系统形成了一些独立的应用产品 ,如手 机、 PDA、MP3、数码伴侣等 ,这些产品没有像电视机、电冰箱、空调、洗衣机、 汽车等那样明显的嵌入对象 ,这时嵌入式系统定义中的 “嵌入到对象体系中 ”含义 ,可 以广义地理解成 “內嵌有计算机 ”的含义。(1 嵌入式系统的特点按照嵌入式系统的定义 ,嵌入式系统有 3个基本特点 ,即“嵌入性 ”、“专用性 ”与 “计算机”。“嵌入性 ”由早期微型机时代的嵌入式计算机应用而来 ,专指计算机嵌入到对象 体系中 ,实现对象体系的智能控制。当嵌入式系统变成一个独立应用产品时,可将嵌入性理解为

5、内部嵌有微处理器或计算机。“计算机 ”是对象系统智能化控制的根本保证。随着单片机向 MCU 、SoC发展, 片内计算机外围电路、接口电路、控制单元日益增多 , “专用计算机系统 ”演变成为 “内含微处理器 ”的现代电子系统。与传统的电子系统相比较 ,现代电子系统由于内 含微处理器 ,能实现对象系统的计算机智能化控制能力。“专用性”是指在满足对象控制要求及环境要求下的软硬件裁剪性。嵌入式系统 的软、硬件配置必须依据嵌入对象的要求 ,设计成专用的嵌入式应用系统。(2 嵌入式系统的相关技术嵌入式系统应是计算机的一个重要分支。但是作为一个重要的计算机工具,有不断完善的基础技术与在各个领域中的应用技术

6、,并且依靠着多学科 ,如计算机学 科、电子技术学科、微电子学科、集成电路设计等的交叉与综合。(3 嵌入式系统的技术前沿目前 ,无论是嵌入式系统基础器件、开发手段 ,还是应用对象 ,都有了很大变化。 无论是未来从事 8 位、 16位、 32位的嵌入式系统应用 ,都应该了解嵌入式系统的技术前 沿。这些技术前沿体现了嵌入式系统应用的一些基本观念 ,它们是 :基于集成开发环 境的应用开发、应用系统的用户 SoC 设计、操作系统的普遍应用、普遍的网络接 入、先进的电源技术以及多处理器 SoC 技术。嵌入式系统技术是电类专业技术的载体和核心基础技术 ,即学习电类专业的大 学生在走向工作岗位以后 ,无论你将来从事任何工作都离不开嵌入式系统应用技 术。嵌入式系统应用技术的核心基础课程主要有 C 程序设计教程、嵌入式系 统软件设计中的数据结构