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智能技術不斷革新 嵌入式系統或將迎來轉型期
作者:華和技術 點擊量: 發布時間:2017-04-21

  什么是嵌入式系統?嵌入式系統是一種完全嵌入受控器件內部,為特定應用而設計的專用計算機系統,也是一種控制、監視或輔助設備、機器或用于工廠運作的設備。一般而言,嵌入式系統的構架可以分成四個部分:處理器、存儲器、輸入輸出(I/O)和軟件。嵌入式系統技術具有非常廣闊的應用前景,其應用領域可以包括:工業控制、交通管理、信息家電、家庭智能管理、POS網絡等領域。

 

  我們通常所說的嵌入式系統,實際是指一個控制程序存儲在ROM中的嵌入式處理器控制板。事實上,所有帶有數字接口的設備都使用嵌入式系統,有些嵌入式系統還包含操作系統,但大多數嵌入式系統都是由單個程序實現整個控制邏輯。與個人計算機這樣的通用計算機系統不同,嵌入式系統通常執行的是帶有特定要求的預先定義的任務。由于嵌入式系統只針對一項特殊的任務,設計人員能夠對它進行優化,減小尺寸降低成本。

  嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術和各個行業的具體應用相結合后的產物,這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。就小編梳理的情況來看,嵌入式系統主要有以下幾個特征:


系統內核小。由于嵌入式系統一般是應用于小型電子裝置的,系統資源相對有限,所以內核較之傳統的操作系統要小得多。


專用性強。嵌入式系統的個性化很強,其中的軟件系統和硬件的結合非常緊密,一般要針對硬件進行系統的移植,即使在同一品牌、同一系列的產品中也需要根據系統硬件的變化和增減不斷進行修改。


系統精簡。嵌入式系統一般沒有系統軟件和應用軟件的明顯區分,不要求其功能設計及實現上過于復雜,這樣一方面利于控制系統成本,同時也利于實現系統安全。


高實時性的系統軟件(OS)是嵌入式軟件的基本要求。而且軟件要求固態存儲,以提高速度;軟件代碼要求高質量和高可靠性。


嵌入式軟件開發要想走向標準化,就必須使用多任務的操作系統。嵌入式系統的應用程序可以沒有操作系統直接在芯片上運行;但是為了合理地調度多任務、利用系統資源、系統函數以及和專家庫函數接口,用戶必須自行選配RTOS開發平臺,這樣才能保證程序執行的實時性、可靠性,并減少開發時間,保障軟件質量。


嵌入式系統開發需要開發工具和環境。由于其本身不具備自舉開發能力,即使設計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改的,必須有一套開發工具和環境才能進行開發。


嵌入式系統與具體應用有機結合在一起,升級換代也是同步進行。因此,嵌入式系統產品一旦進入市場,具有較長的生命周期。


為了提高運行速度和系統可靠性,嵌入式系統中的軟件一般都固化在存儲器芯片中。


信息時代,數字時代使得嵌入式產品獲得了巨大的發展契機,為嵌入式市場展現了美好的前景,同時也對嵌入式生產廠商提出了新的挑戰,從中可以看出未來嵌入式系統的幾大發展趨勢:
系統與環境并重。嵌入式開發是一項系統工程,因此要求嵌入式系統廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統本身,同時還需要提供強大的硬件開發工具和軟件包支持。目前很多廠商已經充分考慮到這一點,在主推系統的同時,將開發環境也作為重點推廣,當然,這也是市場競爭的結果。

芯片集成多種功能。網絡化、信息化的要求隨著因特網技術的成熟、帶寬的提高日益提高,使得以往單一功能的設備結構更加復雜。這就要求芯片設計廠商在芯片上集成更多的功能以滿足應用功能的升級。


網絡互聯成為必然趨勢。未來的嵌入式設備為了適應網絡發展的要求,必然要求硬件上提供各種網絡通信接口。同時也需要提供相應的通信組網協議軟件和物理層驅動軟件。軟件方面系統系統內核支持網絡???,甚至可以在設備上嵌入Web瀏覽器,真正實現隨時隨地用各種設備上網。


精簡系統內核、算法,降低功耗和軟硬件成本。未來的嵌入式產品是軟硬件緊密結合的設備,這就要求設計者選用最佳的編程模型和不斷改進算法,優化編譯器性能。因此,既要軟件人員有豐富的硬件知識,又需要發展先進嵌入式軟件技術。


提供友好的多媒體人機界面。嵌入式設備能與用戶親密接觸,最重要的因素就是它能提供非常友好的用戶界面。這就要求嵌入式軟件設計者要在圖形界面,多媒體技術上痛下苦功。手寫文字輸入、語音撥號上網、收發電子郵件以及彩色圖形、圖像都會使使用者獲得自由的感受。

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