存在硬件，就存在嵌入式。存在嵌入式，就存在嵌入式開發(fā)。由此可以看出，嵌入式、嵌入式開發(fā)是多么重要。為增進大家對嵌入式的認識，本文將對嵌入式開發(fā)的兩種模式、嵌入式開發(fā)主流平臺以及嵌入式開發(fā)的特征予以介紹。如果你對嵌入式具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、嵌入式開發(fā)

1、嵌入式開發(fā)

嵌入式開發(fā)是指在嵌入式系統(tǒng)中設計、開發(fā)和實現(xiàn)軟件和硬件的過程。

嵌入式開發(fā)是指利用分立元件或集成器件進行電路設計、結構設計，再進行軟件編程(通常是高級語言)，實驗，經過多輪修改設計、制作，最終完成整個系統(tǒng)的開發(fā)。這種嵌入式開發(fā)，適用于未來產品比較單一，產量比較大，產品開發(fā)周期比較長，成本控制比較嚴格的系統(tǒng)。

嵌入式開發(fā)就是指在嵌入式操作系統(tǒng)下進行開發(fā)，包括在系統(tǒng)化設計指導下的硬件、軟件以及綜合研發(fā)。

硬件研發(fā)通常指在EDA軟件平臺上，用硬件描述語言VerilogHDL完成設計文件，然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優(yōu)化、布局、布線和仿真，直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。嵌入式軟件研發(fā)就是在一定硬件條件下的系統(tǒng)化設計和軟件研發(fā)。主要使用的語言是C/C++、Ada。

嵌入式技術不是單純的軟件技術，也不是單純的硬件技術，是一門如何在一個特定的硬件環(huán)境上開發(fā)與構建特定的可編程軟件系統(tǒng)的綜合技術。嵌入式技術是在嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展中應運而生的，它是依附于嵌入式系統(tǒng)，并推動嵌入式系統(tǒng)不斷向前發(fā)展的核心動力。

2、嵌入式的兩種開發(fā)模式

非嵌入式的開發(fā)：A類機編寫源代碼，編譯得到可執(zhí)行程序，發(fā)布給A類機運行。

嵌入式開發(fā)：A類機編寫源代碼，編譯得到可執(zhí)行程序，發(fā)布給B類機運行，這種編譯模式也叫作交叉編譯。

應用流域

嵌入式系統(tǒng)用在一些特定專用設備上，通常這些設備的硬件資源(如處理器、存儲器等)非常有限，并且對成本很敏感，有時對實時響應要求很高等。特別是隨著消費家電的智能化，嵌入式更顯重要。

像我們平常見到的手機、PDA、電子字典、可視電話、VCD/DVD/MP3 Player、數(shù)字相機(DC)、數(shù)字攝像機(DV)、U-Disk、機頂盒(Set Top Box)、高清電視(HDTV)、游戲機、智能玩具、交換機、路由器、數(shù)控設備或儀表、汽車電子、家電控制系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、航天航空設備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)。

3、硬件環(huán)境

(1)嵌入式處理器：MPU、DSP。

(2)存儲器系統(tǒng)：Flash+RAM+MEM card+mini HD。

嵌入式系統(tǒng)有別于一般的通用計算機系統(tǒng)，它不具備像硬盤那樣大容量的存儲介質，而用靜態(tài)易失型存儲器(RAM、SRAM)、動態(tài)存儲器(DRAM)和非易失型存儲器(ROM、EPROM、EEPROM、FLASH)作為存儲介質，其中FLASH憑借其可擦寫次數(shù)多、存儲速度快、存儲容量大、價格便宜等優(yōu)點，在嵌入式領域內得到了廣泛應用。

(3)輸入設備：鍵盤，視/音頻輸入，A/D。

(4)輸出設備：顯示(LED/LCD/OLED)裝置，視/音頻輸出，A/D。

(5)通訊接口：Ehternet(802.3)，WIFI(802.11)。

(6)總線接口：RS232/RS485，USB，1394(Firewire)。

(7)電源管理：待機、休眠、功耗管理等。

嵌入式開發(fā)的硬件平臺選擇主要是嵌入式處理器的選擇。在具體應用中處理器的選擇決定了其市場競爭力。在一個系統(tǒng)中使用什么樣的嵌入式處理器主要取決于應用領域、用戶的需求、成本、開發(fā)的難易程度等因素。在開發(fā)過程中，選擇最適用的硬件平臺是一項很復雜的工作，包括要考慮其他工程的影響以及缺乏完整或準確的信息等。

二、嵌入式開發(fā)主流平臺

主流的嵌入式平臺有三種：ARM平臺、DSP平臺和FPGA平臺。

1、ARM

ARM微處理器是由ARM公司提供IP(Intellectual Property，知識產權)授權，交付多個芯片設計廠商整合生產的。在2007年，意法半導體(ST)公司成為第一個引入ARM Cortex-M授權的半導體廠商，開啟了高性能、低成本、低功耗的ARM嵌入式芯片新時代，其生產的STM32系列微處理器是最流行的Cortex-M微處理器。ARM嵌入式系統(tǒng)廣泛應用于自動檢測與控制、智能儀器儀表、機電一體化設備、汽車電子及日常消費電子產品中。

2、DSP平臺

嵌入式DSP處理器(Embedded Digital Signal Processor，EDSP)，是專門用于信號處理方面的處理器，其在系統(tǒng)結構和指令算法方面進行了特殊設計，芯片內部采用程序和數(shù)據(jù)分開存儲及傳輸?shù)墓鸾Y構，具有專門硬件乘法器，采用流水線操作，提供特殊的DSP指令，可用來快速地實現(xiàn)各種數(shù)字信號處理算法，具有很高的編譯效率和指令的執(zhí)行速度，在數(shù)字濾波、FFT、譜分析等各種儀器上獲得了大規(guī)模的應用。

3、FPGA平臺

隨著平臺級FPGA產品的出現(xiàn)和EDA設計工具軟件的不斷發(fā)展，利用現(xiàn)有的FPGA和EDA工具，人們也可以很方便地在FPGA中嵌入RISC(Reduced Instruction Set Computer，精簡指令集)處理器內核、DSP算法、存儲器、專用ASIC模塊、其它數(shù)字IP Core以及用戶定制邏輯等，構建成一個可編程的片上系統(tǒng)(SOPC)，把原來需要在PCB上采用處理器、DSP、若干ASIC芯片才能實現(xiàn)的功能全都集成到了單片F(xiàn)PGA上。

三、嵌入式開發(fā)主要特征

嵌入式系統(tǒng)國內普遍認同的定義是：以計算機技術為基礎，以應用為中心，軟件、硬件可剪裁，適合應用系統(tǒng)對功能可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專業(yè)計算機系統(tǒng)。在構成上，嵌入式系統(tǒng)以微處理器及軟件為核心部件，兩者缺一不可;在特征上，嵌入式系統(tǒng)具有方便、靈活地嵌入到其他應用系統(tǒng)的特征，即具有很強的嵌入性。

按嵌入式微處理器類型劃分，嵌入式系統(tǒng)可分為以單片機為核心的嵌入式單片機系統(tǒng);以工業(yè)計算機板為核心的嵌入式計算機系統(tǒng);以DSP為核心組成的嵌入式數(shù)字信號處理器系統(tǒng);以FPGA為核心的嵌入式SOPC(System On a Programmable Chip，可編程片上系統(tǒng))系統(tǒng)等。

嵌入式系統(tǒng)在含義上與傳統(tǒng)的單片機系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)有很多重疊部分。為了方便區(qū)分，在實際應用中，嵌入式系統(tǒng)還應該具備下述三個特征：

(1)嵌入式系統(tǒng)的微處理器通常是由32位及以上的RISC(Reduced Instruction Set Computer，精簡指令集計算機處理器)組成，例如ARM、MIPS等。

(2)嵌入式系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)通常是以嵌入式操作系統(tǒng)為核心，外加用戶應用程序。

(3)嵌入式系統(tǒng)在特征上具有明顯的可嵌入性。

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