我眼中的嵌入式.docx

我眼中的嵌入式

第一篇：我眼中的嵌入式我眼中的嵌入式在这里我们将要开始嵌入式系统的学习。嵌入式这个看似和我们很遥远的概念其实早在不知不觉间进入并影响着我们的生活。嵌入式的定义为以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。单看概念来说或许没有什么实际体会但事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统。嵌入式系统早就深入我们每个人的生活。借助嵌入式系统同样给我们的日常生活和工作带来了极大的便利。可以说嵌入式系统影响并改变着我们的生活。嵌入式应用几乎涵盖我们平时所用的所有的电子设备小到收音机，MP3，手机再到电视，空调，冰箱，电脑大到卫星，航天飞机其中都有着嵌入式的身影。只是他们往往都被隐藏和包裹并不直接被我们所直接看到罢了。其应用领域可以包括：1、工业控制：基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展，目前已经有大量的8、16、32位嵌入式微控制器在应用中，网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径，如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言，低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展，32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心，在未来几年内必将获得长足的发展。2、交通管理：在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面，嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用，内嵌GPS模块，GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭，只需要几千元，就可以随时随地找到你的位置。3、信息家电：这将称为嵌入式系统最大的应用领域，冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里，也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备中，嵌入式系统将大有用武之地。4、家庭智能管理系统：水、电、煤气表的远程自动抄表，安全防火、防盗系统，其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查，并实现更高，更准确和更安全的性能。目前在服务领域，如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。5、POS网络及电子商务：公共交通无接触智能卡发行系统，公共电话卡发行系统，自动售货机，各种智能ATM终端将全面走入人们的生活，到时手持一卡就可以行遍天下。6、环境工程与自然：水文资料实时监测，防洪体系及水土质量监测、堤坝安全，地震监测网，实时气象信息网，水源和空气污染监测。在很多环境恶劣，地况复杂的地区，嵌入式系统将实现无人监测。7、机器人：嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化，高智能方面优势更加明显，同时会大幅度降低机器人的价格，使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。嵌入式结构一个嵌入式系统装置一般是由嵌入式计算机系统和执行装置两部分组成。嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统装置的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控制对象，它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令，执行所规定的操作或任务。硬件层由嵌入式核心控制模块和外围设备接口组成。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路、复位电路和存储器电路，就构成一个嵌入式核心控制模块；外围设备接口包括一些通用设备接口和I/O接口，如LCD、CAN、触摸屏等等。1）硬件层（1）嵌入式微处理器嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器，嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中，它将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成到芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高的效率和可靠性。（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，其存储结构如图1.4所示。一般来讲，微处理器都含有容量不大的片内RAM和片内ROM，高档点的微处理器基本上都含有Cache。（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和I/O接口。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在芯片中。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。2）中间层硬件层和软件层之间为中间层，也称为硬件抽象（HardwareAbstractLayer，HAL）或板级支持包（BoardSupportPackage，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，而上层软件开发人员不需要关心底层硬件的具体情况，只需根据BSP层提供的软件接口即可进行开发。中间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等功能，这层主要完成两部分工作：嵌入式系统硬件初始化和硬