嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，與此同時(shí)早就了一批嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的工作崗位。為增進(jìn)大家對(duì)嵌入式系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)嵌入式系統(tǒng)的關(guān)鍵特性、嵌入式系統(tǒng)中的IC技術(shù)予以介紹。如果你對(duì)嵌入式系統(tǒng)具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、嵌入式系統(tǒng)關(guān)鍵特性

嵌入式計(jì)算機(jī)的真正發(fā)展是在微處理器問(wèn)世之后。1971年11月，算術(shù)運(yùn)算器和控制器電路成功的被集成在一起，推出了第一款微處理器，其后各廠家陸續(xù)推出了8位、16位微處理器。以這些微處理器為核心所構(gòu)成的系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用于儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備、機(jī)器人、家用電器等領(lǐng)域。微處理器的廣泛應(yīng)用形成了一個(gè)廣闊的嵌入式應(yīng)用市場(chǎng)，計(jì)算機(jī)廠家開(kāi)始大量地以插件方式向用戶提供OEM產(chǎn)品，再由用戶根據(jù)自己的需要選擇一套適合的CPU板、存儲(chǔ)器板及各式I/O插件板，從而構(gòu)成專用的嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并將其嵌入自己的系統(tǒng)設(shè)備中。

嵌入式系統(tǒng)8大關(guān)鍵特性：

1、對(duì)環(huán)境的監(jiān)測(cè)和反應(yīng)。嵌入式系統(tǒng)通常通過(guò)輸入傳感器讀取數(shù)據(jù)，獲得輸入信號(hào)。不同類型的傳感器能監(jiān)測(cè)環(huán)境中的多種模擬信號(hào)，包括溫度、聲壓和振動(dòng)。數(shù)據(jù)是使用嵌入式系統(tǒng)中的算法處理得到的。結(jié)果可能會(huì)以某種格式顯示給用戶或者簡(jiǎn)單地用于控制執(zhí)行器如彈出安全氣囊和報(bào)警。

2、控制環(huán)境。嵌人式系統(tǒng)可以生成和輸出指令來(lái)控制執(zhí)行器，如安全氣囊、汽車等。

3、信息的處理。嵌入式系統(tǒng)會(huì)用一些實(shí)用的方法來(lái)處理從傳感器收集到的數(shù)據(jù)，如數(shù)據(jù)壓縮/解壓縮、側(cè)面碰撞檢測(cè)等。

4、特定應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)通常為一些應(yīng)用而設(shè)計(jì)，如安全氣囊的配置、數(shù)碼相機(jī)或者手機(jī)。嵌入式系統(tǒng)也可以用于處理控制算法、有限狀態(tài)機(jī)和信號(hào)處理算法。嵌入式系統(tǒng)必須能夠?qū)υ趦?nèi)部計(jì)算和周圍系統(tǒng)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行檢測(cè)并能正確地做出反應(yīng)。

5、應(yīng)用程序的優(yōu)化。為了減少成本、功耗、大小等，嵌入式系統(tǒng)都是以盡可能少的資源運(yùn)行所需的計(jì)算。這就意味著嵌入式系統(tǒng)需要針對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行優(yōu)化，也就是說(shuō)，軟件和硬件都需要優(yōu)化。硬件需要在盡可能少的集成電路中實(shí)現(xiàn)，而軟件也必須優(yōu)化，才能使用最少周期、內(nèi)存以及功耗來(lái)運(yùn)行。

6、資源限制。嵌入式系統(tǒng)需要針對(duì)應(yīng)用程序而進(jìn)行優(yōu)化，這意味著在嵌入式系統(tǒng)中必須要減少其成本、大小和質(zhì)量。這樣就使得處理器周期、存儲(chǔ)器、功耗中許多寶貴的資源相對(duì)而言是有限的。

7、實(shí)時(shí)。嵌入式系統(tǒng)必須對(duì)環(huán)境的實(shí)時(shí)變化做出相應(yīng)的反饋。下面介紹更多的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。

8、多速率。嵌入式系統(tǒng)必須能夠同時(shí)處理多個(gè)處理請(qǐng)求，如每秒處理視頻30幀30Hz、和每秒處理20kHz的音頻。

二、嵌入式系統(tǒng)之IC技術(shù)

(1)全定制/VLSI

在全定制IC技術(shù)中，需要根據(jù)特定的嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字實(shí)現(xiàn)來(lái)優(yōu)化各層，設(shè)計(jì)人員從晶體管的版圖尺寸、位置、連線開(kāi)始設(shè)計(jì)以達(dá)到芯片面積利用率高、速度快、功耗低的最優(yōu)化性能。利用掩膜在制造廠生產(chǎn)實(shí)際芯片，全定制的IC設(shè)計(jì)也常稱為大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì),具有很高的NRE成本、很長(zhǎng)的制造時(shí)間，適用于大量或?qū)π阅芤髧?yán)格的應(yīng)用。

(2)半定制ASIC

半定制ASIC是一種約束型設(shè)計(jì)方法，包括門(mén)陣列設(shè)計(jì)法和 標(biāo)準(zhǔn)單元設(shè)計(jì)法。它是在芯片制作好一些具有通用性的單元元件和元件組的半成品硬件，設(shè)計(jì)者僅需要考慮電路的邏輯功能和各功能模塊之間的合理連接即可。這種設(shè)計(jì)方法靈活方便、性價(jià)比高，縮短了設(shè)計(jì)周期，提高了成品率。

(3)可編程ASIC

可編程器件中所有各層都已經(jīng)存在，設(shè)計(jì)完成后，在實(shí)驗(yàn)室里即可燒制出設(shè)計(jì)的芯片，不需要IC廠家參與，開(kāi)發(fā)周期顯著縮短。 可編程ASIC具有較低的NRE成本，單位成本較高，功耗較大，速度較慢。

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