新闻中心

EEPW首页 > 嵌入式系统 > 设计应用 > 嵌入式系统定义探讨

嵌入式系统定义探讨

作者:时间:2011-01-14来源:网络收藏

  随着现代化技术的飞速发展,已深入到社会的各个领域,的产品已应用到人们的日常生活的各个角落,技术已成为目前人们研究的热门之一。但是,什么是嵌入式系统?大家却众说不一,至今没有统一的定论,为此我们有必要加以,使嵌入式系统沿着健康的道路发展。

1 什么是嵌入式系统

对于不懂这方面知识的人来说,嵌入式系统这个词可能显得比较深奥,其实嵌入式系统和普通人的生活联系非常紧密。手机、U盘你一定很熟悉吧,它就是典型的嵌入式系统;MP3、MP4、微波炉、有线电视机顶盒,你一定不陌生,它也是嵌入式系统;汽车、ATM自动取款机、电梯等等都属于嵌入式系统。以上仅从应用方面感性的认识嵌入式系统,但它并不是嵌入式系统的真正含义。

那么嵌入式系统真正的含义是什么?现在国内流行的说法是:“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。”[13]对于这个,我有两点疑义:其一,说嵌入式系统“以计算机技术为基础”,我认为不全面,它忽略了微电子等技术作为嵌入式系统基础的重要作用;其二,把嵌入式系统为“专用计算机系统”,我认为不正确,它混淆了嵌入式系统与计算机系统的区别。何立民老师说得好:“嵌入式系统不是专用计算机系统”[4],嵌入式系统是一个智能化的控制系统。

为什么嵌入式系统不是“专用计算机系统”,不只是“以计算机技术为基础”?如何嵌入式系统?我们从以下几方面分析

2 嵌入式系统不是“专用计算机系统”

“专用计算机系统”这个名词应该和“通用计算机系统”这个名词相对应。从字义上看,不管是“专用”或者是“通用”,它们都没有脱离计算机系统这个范畴,应该说它们都归属计算机系统。既然是计算机系统,那它们的发展起源应该是计算机。它们的体系结构、功能特点,知识体系、技术要求应该有相同之处。但是,事实上嵌入式系统和计算机系统虽有联系,可在以上提及的几点上并没有多少相同之处,又何谈它是“专用计算机系统”。

2.1 发展并行独立

嵌入式系统独立发展至今约30年了。它与计算机系统是两个独立的发展系统,从它们的起源看,二者都源于半导体集成电路,诞生于微型计算机时代,二者发展并行独立。[5]如图1所示。

按此在新窗口浏览图片
图1

嵌入式系统起源于半导体集成电路,该半导体集成电路分为晶体管和集成电路。20世纪70年代,集成电路产生了微处理器,微处理器是智能内核,它有两个功能,其一是运算处理功能,即高速海量的解算能力,它促使了计算机独立的飞速发展至今;其二是控制功能,嵌入式系统属控制功能,控制功能产生了微控制器,俗称单片机,它促使了嵌入式系统的独立发展至今。

20世纪70年代,微处理器的控制功能引起了控制专业人士研究兴趣,他们将微机嵌入到对象体系内,经过电气、机械加固,并配置各种外围接口,从而实现了对对象体系的智能化控制。这样此微机便失去了原来的形态和微型计算机功能,嵌入式计算机系统(简称嵌入式系统)由此而得名。由于嵌入式系统要求嵌入到对象器件内,体积要特小,功能要可靠,成本还要低,而计算机无法承担起对对象系统的智能化控制任务,所以嵌入式系统则走上了自己独立发展的单芯片化的道路。

微控制器也就是传统意义上的单片机。它的特点是体积小、结构简单、便于开发以及价格经济。它可以说是目前嵌入式系统的前身。单片机就是把对象所需要的主要功能集成到了一个芯片上,通常一个单片机芯片包含了运算处理单元、ARM、Flash存储器以及一些外部接口等。通过外部接口可以输出或者输入信号,控制相应的设备,用户可以把编写好的代码烧写到单片机芯片内部来控制外部设备。单片机常被用在智能仪器、工业测量、办公自动化方面。如数字电表、公交IC刷卡系统、打印机等,内部都有单片机存在。

我们由嵌入式系统发展起源的历史看,嵌入式系统起源于半导体集成电路,它不是起源于计算机,所以它不是“专用计算机系统”,它是专用的智能化的控制系统。将嵌入式系统定义为“专用计算机系统”,不符合历史,混淆了二者的本质区别,因此不可取。

linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)

上一页 1 2 3 下一页

评论


相关推荐

技术专区

关闭