嵌入式系统概述专项知识讲座.pptx

嵌入式系统是一类计算机系统，它们被设计用于完成特定的任务，以满足应用系统对功效、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求。它们通常不是通用计算机，而是特别为特定应用而设计。与个人计算机（PC）不同，嵌入式系统不支持通用的操作，而是在有限的资源下运行特定的应用程序。由于它们在日常生活中的广泛使用，嵌入式系统已经成为现代技术不可分割的一部分。 嵌入式系统的一个重要特点是有实时约束，这意味着系统必须及时响应输入信号并完成任务。此外，由于嵌入式系统通常工作在电池或有限的电源供应下，因此它们通常都有功耗约束。 嵌入式系统由多个核心组成部分构成，包括嵌入式微处理器、外围硬件设备以及嵌入式操作系统和特定的应用程序。微处理器是系统的“大脑”，负责执行指令和处理数据。外围设备如传感器和执行器与微处理器协同工作以完成特定任务。嵌入式操作系统提供了系统管理功能，如进程调度、内存管理、设备管理和文件管理。 几种流行的嵌入式微处理器架构包括ARM、PowerPC和MIPS。ARM处理器尤其流行，因其设计灵活，适用于各种不同的应用场景，如工业控制、消费类电子产品、通信系统等。ARM处理器由ARM公司设计并授权给许多其他公司生产，它们的微处理器架构广泛应用于现代嵌入式系统中。 在嵌入式操作系统方面，系统通常需要具有可配置性和一定的实时性。举例来说，VxWorks是一个由美国WindRiver公司开发的实时操作系统，它以高可靠性和实时性著称。Windows Embedded Compact（WinCE）是一个为32位嵌入式系统设计的系统，支持丰富的应用程序和服务。近年来，Linux操作系统在嵌入式领域的应用也日益增多，因其开源性质和强大的社区支持，Linux在嵌入式开发中扮演着越来越重要的角色。 开发嵌入式系统需要专门的工具和方法。开发流程通常包括需求分析、设计、编程、测试和维护等阶段。开发模式可能包括传统的瀑布模型、迭代开发或敏捷开发，以及用于快速原型开发的硬件/软件协同设计。 嵌入式系统开发涉及到广泛的应用领域。从家用电器、汽车电子、移动通信、航天航空到工业控制，几乎每个行业都可以找到嵌入式系统的身影。随着技术的发展和物联网（IoT）的兴起，嵌入式系统的重要性将不断提升。