嵌入式系統(tǒng)發(fā)展經(jīng)過了哪些階段?大佬帶你分析嵌入式系統(tǒng)
對于嵌入式系統(tǒng),我們已不再陌生。現(xiàn)實生活中,我們在很多領域都能看到嵌入式系統(tǒng)的身影,比如手機領域、國防領域等。為增進大家對嵌入式系統(tǒng)的了解,本文將基于兩點介紹嵌入式系統(tǒng):1.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展階段,2.嵌入式系統(tǒng)分析。如果你對嵌入式系統(tǒng)具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
嵌入式系統(tǒng)由硬件和軟件組成.是能夠獨立進行運作的器件。其軟件內(nèi)容只包括軟件運行環(huán)境及其操作系統(tǒng)。硬件內(nèi)容包括信號處理器、存儲器、通信模塊等在內(nèi)的多方面的內(nèi)容。相比于一般的計算機處理系統(tǒng)而言,嵌入式系統(tǒng)存在較大的差異性, 它不能實現(xiàn)大容量的存儲功能,因為沒有與之相匹配的大容量介質(zhì),大部分采用的存儲介質(zhì)有E-PROM、EEPROM DENG等, 軟件部分以API編程接口作為開發(fā)平臺的核心。
一、嵌入式系統(tǒng)發(fā)展階段
嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段:
第一階段:嵌入技術的早期階段。嵌入式系統(tǒng)以功能簡單的專用計算機或單片機為核心的可編程控制器形式存在,具有監(jiān)測、伺服、設備指示等功能。這種系統(tǒng)大部分應用于各類工業(yè)控制和飛機、導彈等武器裝備中。
第二階段:以高端嵌入式CPU和嵌入式操作系統(tǒng)為標志。這--階段系統(tǒng)的主要特點是計算機硬件出現(xiàn)了高可靠、低功耗的嵌入式CPU,如ARM、PowerPC等,且支持操作系統(tǒng),支持復雜應用程序的開發(fā)和運行。
第三階段:以芯片技術和Internet技術為標志。微電子技術發(fā)展迅速,SOC(片上系統(tǒng))使嵌入式系統(tǒng)越來越小,功能卻越來越強。目前大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)還孤立于Internet之外,但隨著Internet的發(fā)展及Internet技術與信息家電、工業(yè)控制技術等結(jié)合日益密切,嵌入式技術正在進入快速發(fā)展和廣泛應用的時期。
二、嵌入式系統(tǒng)分析
在嵌入式系統(tǒng)中,分為硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、應用系統(tǒng)。下面我們對嵌入式系統(tǒng)的這幾個方面進行分析和討論。
(一)硬件系統(tǒng)分析
微處理器是核心的核心,也是整個嵌入式系統(tǒng)的處理單元。一般來說,現(xiàn)行的嵌入式微處理器在硬件架構(gòu)上主要采用的是哈弗體系以及馮諾依曼體系這兩種。而指令系統(tǒng)的配置上主要是用精簡過的以及部分復雜的指令系統(tǒng)。而其中精簡過的指令系統(tǒng)則是微處理器指令系統(tǒng)中的主要部分,這些指令能夠在充分保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)運行速度的同時,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性。
存儲器的作用主要是用來存放各種代碼,而當前嵌入式硬件存儲器的結(jié)構(gòu)也十分科學和完善,一般來說,主要有CACHE部分、主存部分以及輔助存儲器部分。CACHE部分,是整個系統(tǒng)中最為重要的存儲器單元,被配置在主存和微處理器的內(nèi)核之間,在工作時,CACHE主要存放微處理器處理最為頻繁的代碼和數(shù)據(jù)。不難看出CACHE的訪問速度是最快的,所以微處理器在工作時,盡量從這個部分讀取數(shù)據(jù)。所以在當前,嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)過程中,要注重解決CACHE部分,目的在于提高數(shù)據(jù)的訪問速度。
主存是微處理器能夠直接訪問的存儲器,系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)和程序就被放在主存之中,在容量上也比Cache大很多,擁有較快的數(shù)據(jù)傳輸速度。主存主要有ROM類和RAM類的,而ROM中的NOR FLASH能夠多次擦寫、存儲速度快、容量很大,得到了最為廣泛的應用。
輔助存儲器主要是嵌入式系統(tǒng)中各類接口技術發(fā)展的產(chǎn)物,能夠?qū)崿F(xiàn)微處理器與各類A/D設備、D/A設備,I/O設備、Ethernet設備、USB設備、音頻接口設備、VGA視頻輸出接口設備、I2C設備、SPI設備以及IrDA設備等,這樣就實現(xiàn)了更大容量的存儲以及各類傳感器和執(zhí)行機構(gòu)的使用。
(二)軟件系統(tǒng)分析
嵌入式的軟件系統(tǒng)主要分為兩個部分,一是各類硬件設備的設備驅(qū)動程序,而是操作系統(tǒng)。
在嵌入式的開發(fā)過程中,嵌入式微處理器是“不認識”各類設備的,也就是說在沒有驅(qū)動程序的時候,微處理器和操作系統(tǒng)是不能夠識別各種設備的,所以開發(fā)人員需要為各類設備進行相應的硬件驅(qū)動開發(fā),只有這樣嵌入式系統(tǒng)才能夠識別各類設備,成功調(diào)用和使用這些設備。
(三)應用系統(tǒng)
我們開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的最終目的在于應用,應用系統(tǒng)的開發(fā)才是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的關鍵,這個過程就是開發(fā)人員利用嵌入式技術、實現(xiàn)各類硬件系統(tǒng)的調(diào)用,最終完成某種控制功能。而實現(xiàn)這一目的的過程就是進行應用系統(tǒng)的開發(fā)。
以上便是此次小編帶來的“嵌入式系統(tǒng)”相關內(nèi)容,通過本文,希望大家對嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展階段等具備一定的了解。如果你喜歡本文,不妨持續(xù)關注我們網(wǎng)站哦,小編將于后期帶來更多精彩內(nèi)容。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!