嵌入式系统的定义及特点是什么
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嵌入式系统的定义分类与特点嵌入式系统是一种特定功能的计算机系统,它主要用于控制、监测和操作各种电子设备和系统。
与通用计算机系统不同,嵌入式系统通常被嵌入到特定的机器或设备中,以完成特定的任务或功能。
嵌入式系统通常由硬件和软件组成,具有以下特点和分类。
一、特点1.实时性:嵌入式系统通常需要在严格的时间约束下完成任务,对于那些对时间要求敏感的应用来说,如空中交通控制、工业自动化等,实时性是嵌入式系统最重要的特点之一2.可靠性:嵌入式系统通常运行在不可控的环境中,如车辆、飞机等,因此可靠性是嵌入式系统的关键特点之一、嵌入式系统需要在各种不稳定的条件下长时间运行,并能适应各种异常情况。
3.低功耗:嵌入式系统通常使用电池或其他有限能源供电,因此低功耗是其重要特点之一、嵌入式系统需要优化硬件和软件设计,以最大程度地减少能耗,延长电池寿命。
4.小型化:嵌入式系统通常需要集成到较小的物理环境中,如智能手机、手表等。
因此,嵌入式系统需要小型化设计,以适应有限的空间和重量要求。
5.高性能:嵌入式系统通常需要处理大量的数据和复杂的计算任务,如高清视频处理、图像识别等。
因此,高性能是嵌入式系统的重要特点之一二、分类1.按应用领域划分:嵌入式系统可按其应用领域划分为工业控制系统、汽车电子系统、医疗设备系统、消费品电子等。
每个领域都有其特定的需求和要求,因此嵌入式系统的设计和实现方式也会有所不同。
2.按系统规模划分:嵌入式系统可按其系统规模划分为小型嵌入式系统和大型嵌入式系统。
小型嵌入式系统通常包括一些简单的功能和任务,如家用电器控制系统、智能手表等;大型嵌入式系统通常具有复杂的功能和任务,如军事导航系统、航空电子系统等。
3.按处理器架构划分:嵌入式系统可按其处理器架构划分为单片机嵌入式系统和微处理器嵌入式系统。
单片机嵌入式系统通常使用单片机作为核心处理器,功能简单,成本低,适用于一些简单的任务和应用;微处理器嵌入式系统通常使用微处理器作为核心处理器,功能复杂,成本较高,适用于一些复杂的任务和应用。
1. 什么是嵌入式系统?其特点有些什么?答:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
特点:(1)通常是面向特定应用,低功耗、体积小、集成度高;(2)是技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统;(3)软硬件必须高效率地设计,根据应用需求量体裁衣,去除冗余;(4)与具体应用有机结合,具有较长的生命周期;(5)为提高执行速度和系统可靠性,软件一般固化在存储器芯片或单片机本身中;(6)本身不具备自举开发能力,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。
2. 嵌入式系统的BooTLoader的功能是什么?答: BooTLoader是系统加电后,操作系统内核或用户应用程序运行之前,首先必须运行的一段程序,即引导加载程序。
通过这段程序,为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。
3. 什么是嵌入式操作系统?为何要使用嵌入式操作系统?答:嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统。
4. 目前嵌入式操作系统有哪些?答:(1)Windows CE(2)VxWorks(3)pSOS(4)QNX(5)Palm OS(6)嵌入式Linux 5. 构造嵌入式开发环境有哪几种形式?答:(1)交叉开发环境(2)软件模拟环境(3)评估电路板6. 嵌入式系统开发的基本流程?答:(1)系统定义与需求分析(2)规格说明(3)系统结构设计(4)构件设计(5)系统集成7. 什么是可编程片上系统?答:用可编程逻辑技术把整个系统放到一块硅片上,称作可编程片上系统PSOC.它是一种特殊的嵌入式系统,首先它是SOC,即由单个芯片实现整个系统的主要逻辑功能,具有一般SOC基本属性;其次,它又具备软硬件在系统可编程的功能,是可编程系统,具有可裁剪、可扩充、可升级等灵活的设计方式。
8. 有时要使用Thumb技术的原因?答:16位Thumb指令集是32位ARM指令集的子集,用16位代码密度的指令获得32位处理器的性能既节省存储空间及成本,又不降低处理性能,低功耗,小体积,低成本。
嵌入式系统的概念嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被设计用来执行特定任务。
在此系统中,硬件和软件被协同工作,以满足特定需求。
嵌入式系统被广泛应用于各个领域,如家电、汽车、航空航天、医疗等,它们的存在对我们的日常生活产生了重要影响。
一、嵌入式系统的定义嵌入式系统是由特定硬件和软件组成的计算机系统,它被设计用来控制、监测、处理和执行特定任务。
与通用计算机系统相比,嵌入式系统通常运行在资源受限、功耗低、体积小的环境中。
嵌入式系统通常以微控制器或专用芯片为核心,通过嵌入式软件实现其功能。
二、嵌入式系统的特点1. 实时性:嵌入式系统需要能够在确定的时间内响应和完成任务。
实时性要求不同的嵌入式系统存在不同的级别,从而保证系统能够满足实际需求。
2. 硬件资源受限:嵌入式系统通常具有有限的硬件资源,如处理器速度、存储容量和外设接口等。
这使得嵌入式系统的设计需要在受限的资源条件下实现所需的功能。
3. 低功耗设计:由于嵌入式系统通常需要长时间运行,对电力消耗的要求较高。
因此,嵌入式系统的设计需要考虑功耗最优化,以延长系统的使用寿命和提高能源利用效率。
4. 实时控制:嵌入式系统经常用于对实时事件的控制和监测,如自动化生产线、交通信号灯和医疗设备等。
这些系统需要在实时环境下进行数据采集、处理和输出,以保证准确性和及时性。
三、嵌入式系统的应用领域1. 家电产品:智能家居和家电产品中广泛采用嵌入式系统,如智能电视、洗衣机、冰箱等。
嵌入式系统使得这些产品能够实现智能控制、远程监测和交互功能,提供更加便捷的生活体验。
2. 汽车领域:现代汽车中大量采用嵌入式系统,如车载导航、智能驾驶辅助系统和车联网等。
嵌入式系统在汽车领域的应用使得汽车具备了更高的安全性、舒适性和智能化。
3. 医疗设备:医疗设备中广泛应用嵌入式系统,如心电图仪、血糖仪和体温计等。
这些系统能够实时采集、处理和传输医疗数据,为医生提供准确的诊断依据和患者的健康监测。
嵌入式的有关知识1.什么是嵌入式?嵌入式的定义与特点?(1) 嵌入式系统的定义按照历史性、本质性、普遍性要求,嵌入式系统应定义为:“嵌入到对象体系中的专用计算机系统”。
“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。
对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统。
(2) 嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点与定义不同,它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。
不同的嵌入式系统其特点会有所差异。
与“嵌入性”的相关特点:由于是嵌入到对象系统中,必须满足对象系统的环境要求,如物理环境(小型)、电气/气氛环境(可靠)、成本(价廉)等要求。
与“专用性”的相关特点:软、硬件的裁剪性;满足对象要求的最小软、硬件配置等。
与“计算机系统”的相关特点:嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。
与上两个特点相呼应,这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路。
另外,在理解嵌入式系统定义时,不要与嵌入式设备相混淆。
嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备,例如,内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA 等。
2.什么是嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
3.什么是嵌入式操作系统?与其他操作系统相比,嵌入式有那些优势?嵌入式操作系统EOS(Embedded Op eratingSystem)是一种用途广泛的系统软件,过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。
EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作,控制协调并发活动;它必须体现其所在系统的特征,能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。
嵌人式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。
第一章绪论1.什么是嵌入式系统嵌入式系统的特点是什么答:嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为根底、软硬件可裁剪、能满足应用系统对功能、可靠性、本钱、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。
特点:1.嵌入式系统得到多种类型的处理器和处理器体系结构的支持;2.嵌入式系统通常是形式多样、面向特定应用的;3.嵌入式系统通常极其关注本钱;4.嵌入式系统有实时性和可靠性的要求;5.嵌入式系统使用的操作系统一般是适应多种处理器、可剪裁、轻量型、实时可靠、可固化的嵌入式操作系统;6.嵌入式系统开发需要专门工具和特殊方法。
2.请说出嵌入式系统与其它商用计算机系统的区别。
答:特征通用计算机嵌入式系统形式和类型看得见的计算机。
看不见的计算机。
按其体系结构、运算速度和结构规模等分形式多样,应用领域广泛,按应用来分为大、中、小型机和微机组成通用处理器、标准总线和外设。
面向应用的嵌入式微处理器,总线和外部接口软件和硬件相对独立多集成在处理其内部。
软件和硬件紧密集成在一起开发方式开发平台和运行平台都是通用计算机采用交叉开发方式,开发平台一般是通用计算机,运行平台是嵌入式系统二次开发性应用程序可重新编制一般不能再编程嵌入式的关键技术有哪些答:1.嵌入式处理器;2.微内核结构;3.任务调度;4.硬实时和软实时;5.内存管理;6.内核加载方式4.请说明嵌入式系统技术的开展及开发应用的趋势。
答:开展趋势:1嵌入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持;互联网成为必然趋势。
支持小型电子设备实现小尺寸、微功耗和低本钱。
提供精巧的多媒体人机界面。
开发应用的趋势:向经济性、小型化、可靠性、高速、低功耗、低本钱、高精度方向开展5.你知道嵌入式系统在我们日常生活中哪些设备中应用说明其采用的处理器是什么采用的哪一个嵌入式操作系统答:设备处理器操作系统开发环境ipad4AppleA6X ios6Xc ode三星GalaxyS5高通骁龙801AndroidOS〔2560MHz〕PDA PXA25XPalmOS/Windou sCE路由器ARM9ucLinux数码相机ARM9+DSP5000ucLinux6.开发嵌入式系统的计算机语言主要有哪几种分别用在什么场合答:C语言应用在开发操作系统,和硬件相关的一些应用程序。
嵌入式系统综述嵌入式系统综述嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,它被嵌入到其他设备和系统中,不同于个人计算机或服务器等通用计算机系统。
嵌入式系统通常被用于控制和操作其他设备,而不是为了执行通用的计算任务。
在这篇文章中,我们将对嵌入式系统进行综述,探讨其定义、特点、应用领域以及未来发展趋势。
一、嵌入式系统的定义和特点嵌入式系统是一种专用的计算机系统,具有以下几个特点: 1. 实时性:嵌入式系统通常需要对实时数据进行处理和响应,因此必须满足严格的实时性要求。
比如,航空、汽车和医疗设备等领域都需要嵌入式系统来确保其操作的实时性和可靠性。
2. 专用性:嵌入式系统的功能通常是针对特定应用领域或设备而设计的,因此它们的硬件和软件都经过专门定制。
这使得嵌入式系统在功耗、资源利用效率和成本方面具有较高的优势。
3. 小尺寸:嵌入式系统通常需要被嵌入到其他设备中,因此它们的大小和体积通常要比个人计算机或服务器小得多。
这要求嵌入式系统具备较高的集成度和紧凑的设计。
4. 低功耗:嵌入式系统通常由电池供电或者依赖于环境能源,因此需要具备较低的功耗。
为了降低功耗,嵌入式系统往往使用低功耗的处理器和传感器,并采取各种节能措施。
二、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统在各个领域得到了广泛的应用,下面我们将介绍其中的一些典型应用领域:1. 汽车电子:现代汽车中的许多功能和系统都依赖于嵌入式系统,比如引擎控制单元、车载娱乐系统、智能驾驶辅助系统等。
这些嵌入式系统使汽车具备更高的安全性、驾驶舒适性和能源利用效率。
2. 工业控制:嵌入式系统在工业领域中扮演着重要的角色,用于控制和监测各种工业过程。
比如,工厂中的自动化生产线、机器人系统和传感器网络都离不开嵌入式系统的支持。
3. 消费电子:如今的消费电子产品中普遍采用了嵌入式系统,比如智能手机、智能电视、智能家居设备等。
这些嵌入式系统实现了各种智能功能,提升了用户体验。
4. 医疗设备:医疗设备中的嵌入式系统可以用于监测患者的生命体征、控制医疗设备的操作、进行远程医疗等。
电气工程与自动化的嵌入式系统与嵌入式软件嵌入式系统(Embedded System)是指嵌入于其他设备中的一种特殊计算机系统。
它通常用于控制、监测和执行特定任务,广泛应用于电子产品、汽车、医疗设备、家电等领域。
电气工程与自动化领域,作为嵌入式系统的核心领域之一,与嵌入式软件共同构成了现代工业自动化的重要组成部分。
一、嵌入式系统的定义与特点嵌入式系统是一种专用计算机系统,其主要特点是小型化、低成本、低功耗和高性能。
它具有高度集成的特点,整个系统的硬件和软件都被紧密地固化在一起,以确保系统的可靠性和稳定性。
嵌入式系统还需要具备实时性、可靠性和安全性等特点,以满足不同领域的应用需求。
二、嵌入式系统的应用领域1. 家电与消费电子:智能手机、智能电视、冰箱等家电产品中都有嵌入式系统,用于控制和管理各种功能。
2. 交通运输:汽车、飞机等交通工具的动力系统、导航系统、车载娱乐系统等都是嵌入式系统的应用。
3. 工业控制:在工业自动化领域,嵌入式系统广泛应用于PLC控制器、各种传感器和执行器等设备中。
4. 医疗设备:医疗影像设备、生命监测设备、手术机器人等都依赖于嵌入式系统来进行精确控制和数据处理。
5. 通信与网络:无线路由器、智能网关等网络设备都需要嵌入式系统来实现通信和数据处理功能。
三、嵌入式系统与电气工程的关系嵌入式系统的设计与开发需要涉及到电气工程的各个领域,包括电路设计、电源管理、数字信号处理、传感器与执行器的接口等。
在电气工程中,通过嵌入式系统的应用,可以实现对电力系统、工业控制系统、通信网络等的智能化管理和控制。
四、嵌入式软件在嵌入式系统中的作用嵌入式软件是嵌入式系统中不可或缺的一部分,它通过编程实现系统的控制和功能。
嵌入式软件的开发涉及到多种编程语言和开发工具,如C、C++、嵌入式操作系统和集成开发环境。
嵌入式软件需要具备实时性、稳定性和可靠性,同时也需要考虑系统的资源利用和功耗控制。
五、嵌入式系统与自动化技术的融合嵌入式系统的应用使得自动化技术更加智能化和高效化。
第1篇一、基础知识1. 问题:简述嵌入式系统的定义和特点。
答案:嵌入式系统是指将计算机技术应用于特定领域,将硬件和软件结合在一起,形成具有特定功能的独立系统。
其特点包括:实时性、可靠性、低功耗、小体积、低成本等。
2. 问题:嵌入式系统与通用计算机系统的区别有哪些?答案:嵌入式系统与通用计算机系统的区别主要有以下几点:(1)设计目标不同:嵌入式系统面向特定应用,通用计算机系统面向通用应用;(2)硬件资源不同:嵌入式系统硬件资源有限,通用计算机系统硬件资源丰富;(3)软件系统不同:嵌入式系统软件系统相对简单,通用计算机系统软件系统复杂;(4)实时性要求不同:嵌入式系统对实时性要求较高,通用计算机系统实时性要求较低。
3. 问题:嵌入式系统中的CPU有哪些特点?答案:嵌入式系统中的CPU具有以下特点:(1)低功耗:为了满足嵌入式系统对功耗的要求,CPU需要具备低功耗的特性;(2)高性能:为了提高嵌入式系统的处理速度,CPU需要具备高性能的特性;(3)可扩展性:为了适应不同的应用需求,CPU需要具备可扩展性;(4)集成度:为了减小嵌入式系统的体积,CPU需要具备高集成度。
4. 问题:什么是嵌入式系统中的裸机?答案:嵌入式系统中的裸机是指没有操作系统和应用程序的CPU。
裸机主要用于学习和实验,也可以用于一些对实时性要求较高的应用。
5. 问题:什么是嵌入式系统中的实时操作系统(RTOS)?答案:实时操作系统(RTOS)是一种专门为实时应用设计的操作系统。
它具有以下特点:(1)实时性:RTOS能够满足实时应用对时间的要求;(2)可靠性:RTOS具有较高的可靠性,能够保证系统稳定运行;(3)可预测性:RTOS的性能可预测,便于应用开发。
二、硬件知识1. 问题:简述嵌入式系统中常用的存储器类型及其特点。
答案:嵌入式系统中常用的存储器类型及其特点如下:(1)RAM(随机存储器):用于存储临时数据,断电后数据会丢失;(2)ROM(只读存储器):用于存储程序代码,断电后数据不会丢失;(3)Flash(闪存):具有RAM和ROM的特点,既可读写,又可断电保存数据;(4)EEPROM(电可擦可编程只读存储器):可擦写,断电后数据不会丢失。
嵌入式系统的定义及特点首先,嵌入式系统是为特定的应用领域而设计的。
嵌入式系统的设计目标通常是用于特定的行业或特定的应用领域,如汽车、工业控制、医疗设备等。
这意味着嵌入式系统可以根据特定需求进行定制化设计,以满足该领域的要求。
其次,嵌入式系统通常具有实时性要求。
很多嵌入式系统需要对外部事件进行实时响应,并在预定的时间内完成特定的任务。
例如,汽车防抱死系统需要在检测到车轮即将抱死时立即调整刹车压力,以避免发生危险情况。
这就要求嵌入式系统能够在极短的时间内做出反应,并完成相应的动作。
第三,嵌入式系统通常具有资源有限的特点。
由于嵌入式系统嵌入在其他设备中,其硬件资源(如处理器、内存、存储等)通常受限。
为了在有限的资源下完成其任务,嵌入式系统需要高效地利用和管理这些资源。
因此,嵌入式系统的软件设计通常需要更高的优化性能和占用资源的精细控制。
第四,嵌入式系统通常运行在独立的硬件平台上。
由于嵌入式系统需要与其他设备协同工作,因此它通常需要与设备进行良好的硬件接口和通信协议。
这就需要嵌入式系统具备一定的硬件设计能力,以确保与其他设备的兼容性和稳定性。
此外,嵌入式系统还具有可靠性要求。
很多嵌入式系统被应用于关键领域,如航空航天、医疗设备等,任何故障都可能导致严重的后果。
因此,嵌入式系统需要具备高可靠性,以避免故障和损坏。
最后,嵌入式系统的开发和维护过程常常需要较长的周期和复杂的流程。
嵌入式系统通常需要经过需求分析、硬件设计、软件开发、系统集成和测试等多个阶段。
由于嵌入式系统在应用领域中的特殊性和复杂性,其开发和维护过程相对困难和耗时。
总结起来,嵌入式系统是一种用于特定应用领域的计算机系统,具有实时性要求、资源有限、运行在独立硬件平台上、可靠性要求高、开发维护复杂等特点。
随着科技的进步和应用领域的不断扩展,嵌入式系统在各个领域中得到广泛应用,并不断与其他技术进行结合,使得其在各个领域中都能发挥出更大的作用。
嵌入式系统的定义及特点是什么?嵌入式系统有哪些组成部分?
嵌入式系统可以称为是后PC时代和后网络时代的新秀,那什么是嵌入式系统呢?
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能,对可靠性,成本,体积,功耗有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统一般由嵌入式微处理器,外围硬件设备,嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分,用于实现对其他设备的控制,监视或管理等功能。
嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。
因此可以这样理解上述三个面向的含义,即嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的专用性,必须结合实际系统进行合理的裁减利用。
嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物,这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。
所以,介入嵌入式系统行业,必须有一个正确的定位。
嵌入式系统必须根据应用需求对软硬件进行裁剪,满足应用系统的功能、可靠性、成本、体积等要求。
所以,如果能建立相对通用的软硬件基础,然后在其上开发出适应各种需要的系统,是一个比较好的发展模式。
从上面的定义上,可以看出嵌入式系统的几个重要特征:
1.系统内核小。
由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的,系统资源相对有限,所以内核较之传统的操作系统要小得多。
2.专用性强。
嵌入式系统的个性化很强,其中的软件系统和硬件的结合非常紧密,一般要针对硬件进行系统的移植,即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。
同时针对不同的任务,往往需要对系统进行较大更改,程序的编译下载要和系统相结合,这种修改和通用软件的“升级”是完全两个概念。
3.系统精简。
嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分,不要求其功能设计及实现上过于复杂,这样一方面利于控制系统成本,同时也利于实现系统安全。
4.高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。
而且软件要求固态存储,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。
5.嵌入式软件开发要想走向标准化,就必须使用多任务的操作系统。
嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行;但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS 开发平台,这样才能保证程序执行的实时性、可靠性,并减少开发时间,保障软件质量。
6.嵌入式系统开发需要开发工具和环境。
由于其本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套
开发工具和环境才能进行开发,这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。
开发时往往有主机和目标机的概念,主机用于程序的开发,目标机作为最后的执行机,开发时需要交替结合进行。
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
嵌入式处理器一般具备以下4个特点:
(1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。
(2)具有功能很强的储存区保护功能。
这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区起保护功能,同时也有利于软件诊断。
(3)可扩展的处理器结构,以能迅速开发出满足相应的最高性能的嵌入式微处理器。
(4)嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。
1)硬件层
硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。
在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。
其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
1、嵌入式处理器
嵌入式系统的核心,是控制,辅助系统运行的硬件单元。
范围极其广阔,从最初的4位处理器,目前仍在大规模应用的8位单片机,到最新的受到广泛青睐的32位,64位嵌入式CPU。
2.存储器
嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。
嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器。
3.通用设备接口和I/O接口
嵌入式系统和外界交互需要一定形式的通用设备接口,如A/D、D/A、I/O等,外设通过和片外其他设备的或传感器的连接来实现微处理器的输入/输出功能。
每个外设通常都只有单一的功能,它可以在芯片外也可以内置芯片中。
外设的种类很多,可从一个简单的串行通信设备到非常复杂的802.11无线设备。
目前嵌入式系统中常用的通用设备接口有A/D(模/数转换接口)、D/A (数/模转换接口),I/O接口有RS-232接口(串行通信接口)、Ethernet (以太网接口)、USB(通用串行总线接口)、音频接口、VGA视频输出接口、I2C(现场总线)、SPI(串行外围设备接口)和IrDA(红外线接口)等。
2)中间层
硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层(Hardware Abstract Layer,HAL)或板级支持包(Board Support Package,BSP),它将系统上层软件与底层硬件分离开来,使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSP 层提供的接口即可进行开发。
该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
BSP具有以下两个特点。
硬件相关性:因为嵌入式实时系统的硬件环境具有应用相关性,而作为上层软件与硬件平台之间的接口,BSP需要为操作系统提供操作和控制具体硬件的方法。
操作系统相关性:不同的操作系统具有各自的软件层次结构,因此,不同的操作系统具有特定的硬件接口形式。
实际上,BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次,包括了系统中大部分与硬件联系紧密的软件模块。
设计一个完整的BSP需要完成两部分工作:嵌入式系统的硬件初始化以及BSP功能,设计硬件相关的设备驱动。