嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括 *** 作系统软件(OS)(要求实时和多任务 *** 作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而 *** 作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下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)具有功能很强的存储区保护功能。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,以能最迅速地开展出满足应用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。
嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点:
1.嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中基核,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。
2.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与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。
3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。
4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进梁带行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。
5.为了提高执行速度和系橡锋芦统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。
6.嵌入式系统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。
ROM(Read-Only Memory,只读存储器)芯片是一种不可被随意改写的存储器,通常用于固化主板上的自举程序。自举程序又被称为引导程序,是计算机启动时首先运行的程序,用于检查硬件配置、初始化系统环境、加载 *** 作系统内核等重要任务。主板侍唯差上的ROM芯片通常存储着计算机自举程序,其工作流程如下:1. 计算机开机后,BIOS指令山世将执行并启动计算机。
2. BIOS会进行系统硬件自检,自检的内容包括处理器、内存、显卡、硬盘和光驱等设备,还会老皮检查每个硬件设备与 *** 作系统是否兼容。
3. *** 作系统启动后,BIOS将把控制权移交给Operation System( *** 作系统)的内核,随后计算机进入 *** 作系统启动界面。
由于ROM具有高度稳定性和不可篡改性的特点,因此主板上的ROM芯片广泛应用于计算机系统中的自举程序。其中,现代计算机中的BIOS固件通常都是存放在主板上的ROM芯片中,以确保可靠、高效、安全的系统启动过程。
不叫镶嵌式 *** 作系统,准确的翻译叫“嵌入式 *** 作系统”,这个的定义网上很容易查到。Embedded OS。
特点:
1)系统内核小。由于嵌中改让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 *** 作系统要小得多。比如Enea公司的OSE分布式系统,内核只有5K。
2)专用性强。嵌入式系统的个性化很强,其中的软件4种嵌入式 *** 作系统的调度机制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)高实时性的系统软卖局件(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 *** 作系统。嵌入式系统的应用程序可以没有 *** 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、系统函数以及专家库函数接口,用户必须自行选配RTOS(Real-Time Operating System)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歼友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。
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