嵌入式系统的分类及应用

1、课 程 设 计2022 届题 目 嵌入式系统的分类及应用学 院 数学计算机学院专 业 软 件 工 程年 级 2022 级学生学号 12022242575学生姓名刘慧指导教师门光2022 12 12 日嵌入式系统的分类及应用【摘 要,已深入到社会的各个方面。本文首先介绍了嵌入式系统的分类，然后对嵌入式系统的应用进展了阐述。一、引言 的一核心处理环节, 能直接与现实环境接口或交互的信息处理系统。在这种应用环境中, 信,即实时工作方式,其典型例子如 PC在工业过程把握或试验监测中的应用。二、嵌入式系统的分类 Systems) 被定义为: 件硬件可裁剪、 适应应用系统对功能、 牢靠性、 本钱、 体积、

2、 功耗严格要求的专用计算机系统。目前，嵌入式系统依据不同领域分为不同的嵌入式系统：按嵌入式处理器的位数分类4位嵌入式系统：目前已大量应用8位嵌入式系统：目前已大量应用16 32位嵌入式系统：正成为主流进展趋势64位嵌入式系统：高度简单的、高速的嵌入式系统已开头承受按应用分类可以分为：信息家电类、移动终端类、通信类、汽车类和工业把握类。如下图：按速度分类图一 嵌入式按应用分类强实时系统, 其系统响应时间在毫秒或微秒级。一般实时系统, ,其实时性的要求比强实时系统要差一些。弱实时系统, 其系统响应时间约为数十秒或更长。这种系统的响应时间可能随系统负载的轻重而变化。按确定性分类依据确定性的强弱，可将

3、嵌入式系统分为硬实时、软实时系统：要引起系统崩溃或致命的错误。导致系统消灭致命的错误或崩溃。按嵌入式系统软件简单程度分类循环轮询系统好，不会消灭随机的问题。 效劳的应用，不简洁实现；大的程序不便于调试。应用领域：适合于慢速和格外快速的简洁系统前后台系统前后台系统是中断驱动系统的一种：后台是一个循环轮询系统始终在运行；前外部大事)发生时，引起中断, 进展前台处理, 处理完成后又回到后台(通常又称主程序)。需要考虑的是中断的现场保护和恢复，中断嵌套，中断处理过程与主程序的协调(共享资源)问题。系统的性能主要由中断延迟时间(Interrupt latency time),响应时间(response

4、time)和恢复时间(recoverytime)来刻画。单处理器多任务系统在什么状况下承受？对于一个简单的嵌入式实时系统来说：(1)当承受中断处理程序加一个后台主程序这种软件构造难以实时的、准确的、牢靠的完成时；(2)存在一些互不相关的过程需要在一个计算机中同时处理时，需要承受实时多任务系统。构造由多个任务，多个中断处理过程，实时操作系统组成的有机的整体。步也需要操作系统的支持。每个程序运行在自己独立的 CPU 上。实际上，不同的程序是共享同一个 CPU 和其 它硬件。因此，需要 RTOS 来对这些共享的设备和数据进展治理。每个程序都被编制成无限循环的程序，等待特定的输入，执行相应的任务等。这

5、种程序模型将系统 分成相对简洁的，相互合作的模块。优点将简单的系统分解为相对独立的多个线程， 到达“分而制之”的目的，从而降低系统的简单性。保证系统的实时性。系统的模块化好，提高系统的可维护性。缺点需要承受一些的软件设计方法。需要增加功能：线程间的协调，同步和通信功能。需要对每一个共享资源互斥。导致线程间的竞争。多处理器多任务系统的，微观上看也是并发的。多处理机系统分为紧耦合系统(tightly-coupledsystem)和松耦合系统(loosely-coupled system)两种。多处理多任务系统目前还不成熟。三、嵌入式系统的应用领域常说的嵌入式应用就是将这类系统嵌入各种设备及应用产品

6、内部的计算机应用 ,相应的设备( 产品)称之为嵌入式设备( 产品) 。,一台通用计算机的外部设备中5-10 个嵌入式微处理器,嵌入式系统广泛地应用于消费电子、通信、汽车、国防、航空航天、工业把握、仪表、办公自动化等领域。图二所示。据欧盟的统计： 2022 160 亿片，地3 个嵌入式微处理器；整个飞机研制本钱的50%；对于汽车工业，汽车电子在整车价值中的比例逐年提高，将从1997 年的 20%提升到 2022 年的33-40%；2022 年，仅数字家庭在美国的销售额就将到达2022 亿欧元。消费电子领域图二 嵌入式设备无处不在代替传统的模拟电视，数码相机将代替传统的胶片相机，固定 今后会被IP

7、 所替Internet连接，实现远程把握、信息交互、网上消遣、远程医疗和远程教育等，转变为智能网络家电。通信领域通信领域大量应用嵌入式系统，主要包括程控交换机、路由器、IP 交换机、传输设备等。据推测，由于互联的需要，特别是宽带网络的进展，消灭各种网络设备如： ADSLModem/Router 32 位的嵌入式系统、价格低廉，将为企业、家庭供给更为廉价的、便利的、多样的网络方案。就宽带上网的ADSL Router 600K 的数量。工控、汽车电子、仿真、医疗仪器等领域智能化、数字化改造，为嵌入式系统供给了很大的市场。50 BMW 7 63 个嵌入式微处理器。据推测，21 世纪初美国接入Internet的汽车将有一亿辆，届时这些系统将成为全部型轿车的标准设备。国防、航空航天领域用飞机)。四、完毕语随着计算机技术、 微电子技术和网络技术的不断进展, 人类社会正逐步进入后 PC 时代, 嵌入式系统依据不同领域可以分层不同类的嵌入式系统，以及嵌入式系统软件在军事、民用等方面有着广泛的应用。嵌入式系统在不断解决现有问题的同时, 也在向更深的方向进展和应用, 而且, PC 时代的擎天柱。可以