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嵌入式系統(tǒng)

我要報(bào)錯(cuò)
嵌入式系統(tǒng)（Embedded system），是一種“完全嵌入受控器件內(nèi)部，為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”，根據(jù)英國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)（ U.K. Institution of Electrical Engineer）的定義，嵌入式系統(tǒng)為控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器或用于工廠運(yùn)作的設(shè)備。與個(gè)人計(jì)算機(jī)這樣的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同，嵌入式系統(tǒng)通常執(zhí)行的是帶有特定要求的預(yù)先定義的任務(wù)。由于嵌入式系統(tǒng)只針對(duì)一項(xiàng)特殊的任務(wù)，設(shè)計(jì)人員能夠?qū)λM(jìn)行優(yōu)化，減小尺寸降低成本。嵌入式系統(tǒng)通常進(jìn)行大量生產(chǎn)，所以單個(gè)的成本節(jié)約，能夠隨著產(chǎn)量進(jìn)行成百上千的放大。嵌入式系統(tǒng)是用來控制或者監(jiān)視機(jī)器、裝置、工廠等大規(guī)模設(shè)備的系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)普遍認(rèn)同的嵌入式系統(tǒng)定義為：以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通常，嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)控制程序存儲(chǔ)在ROM中的嵌

  • 嵌入式系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)：EMC測(cè)試與軟件容錯(cuò)機(jī)制

    在現(xiàn)代電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用中，嵌入式系統(tǒng)作為核心控制單元，其穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。然而，隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提升和電磁環(huán)境的日益復(fù)雜，嵌入式系統(tǒng)面臨著越來越多的電磁干擾（EMI）問題。因此，電磁兼容性（EMC）測(cè)試與軟件容錯(cuò)機(jī)制成為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可或缺的一部分。

  • 基于TrustZone的嵌入式系統(tǒng)安全隔離設(shè)計(jì)

    隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、智能汽車和移動(dòng)設(shè)備的迅猛發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的安全性變得前所未有的重要。在這些領(lǐng)域，嵌入式系統(tǒng)需要處理大量的敏感數(shù)據(jù)，如用戶隱私、車輛控制指令和金融交易信息等。因此，確保這些數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性成為了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心挑戰(zhàn)之一。TrustZone作為ARM公司提出的一種硬件安全擴(kuò)展技術(shù)，為嵌入式系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的安全隔離解決方案。

  • 嵌入式圖像處理：利用OpenCV Lite實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)

    隨著嵌入式系統(tǒng)性能的不斷提升，將復(fù)雜的圖像處理任務(wù)（如人臉檢測(cè)）部署到嵌入式設(shè)備上已成為可能。OpenCV Lite作為OpenCV的輕量級(jí)版本，專為資源受限的嵌入式環(huán)境設(shè)計(jì)，提供了高效的圖像處理功能。本文將詳細(xì)介紹如何利用OpenCV Lite在嵌入式設(shè)備上實(shí)現(xiàn)人臉檢測(cè)，并通過代碼示例展示其應(yīng)用過程。

  • 使用SEGGER Embedded Studio優(yōu)化代碼大小與效率

    在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，代碼的優(yōu)化是至關(guān)重要的。優(yōu)化不僅關(guān)乎程序的執(zhí)行效率，還直接影響到系統(tǒng)的資源消耗，尤其是在內(nèi)存和處理能力受限的微控制器上。SEGGER Embedded Studio作為一款專業(yè)的嵌入式開發(fā)工具，提供了強(qiáng)大的代碼優(yōu)化功能，幫助開發(fā)者在代碼大小和效率之間找到最佳平衡點(diǎn)。本文將深入探討如何使用SEGGER Embedded Studio來優(yōu)化代碼的大小與效率，并通過具體代碼示例加以說明。

  • 嵌入式DMA技術(shù)：高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布铀賹?shí)現(xiàn)

    在嵌入式系統(tǒng)中，隨著數(shù)據(jù)量的不斷增加和實(shí)時(shí)性要求的提高，傳統(tǒng)的CPU直接控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞街饾u暴露出效率低下的問題。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，直接內(nèi)存訪問（Direct Memory Access，DMA）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，成為實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠布铀俜桨?。本文將深入探討嵌入式DMA技術(shù)的原理、應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)，并通過代碼示例展示其在實(shí)際開發(fā)中的應(yīng)用。

  • 嵌入式系統(tǒng)中的低功耗設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)：從硬件選型到軟件策略

    在物聯(lián)網(wǎng)和邊緣計(jì)算蓬勃發(fā)展的今天，嵌入式系統(tǒng)的低功耗設(shè)計(jì)已成為決定產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的核心技術(shù)。從可穿戴設(shè)備到工業(yè)傳感器，從智能家居到無人機(jī)，如何在保證功能的前提下最大限度延長(zhǎng)電池壽命，成為開發(fā)者必須攻克的難題。本文將結(jié)合硬件選型、軟件優(yōu)化和實(shí)戰(zhàn)案例，系統(tǒng)闡述低功耗設(shè)計(jì)的核心方法論。

  • ADI發(fā)布擴(kuò)展版CodeFusion Studio?解決方案，助力加速產(chǎn)品開發(fā)并確保數(shù)據(jù)安全

    中國(guó)，北京—2025年3月11日—全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司Analog Devices, Inc. (Nasdaq: ADI)在其以開發(fā)者為核心的套件基礎(chǔ)上發(fā)布擴(kuò)展版本，其中涵蓋的新解決方案旨在助力開發(fā)者提高效率和安全性，同時(shí)為客戶創(chuàng)造更高價(jià)值。CodeFusion Studio?系統(tǒng)規(guī)劃器能夠幫助客戶實(shí)現(xiàn)智能邊緣創(chuàng)新，提升功能，并加快產(chǎn)品上市。全新的數(shù)據(jù)溯源軟件開發(fā)解決方案旨在為智能邊緣端產(chǎn)生的數(shù)據(jù)構(gòu)建信任框架，確保數(shù)據(jù)從產(chǎn)生到使用或存儲(chǔ)的過程中保持可信度和保真度。該解決方案的先行版套件和軟件將于4月25日通過https://developer.analog.com/開發(fā)者門戶開放下載。

  • 通過儀器提高固件質(zhì)量 ，如何以及何時(shí)添加代碼儀器

    儀器不僅應(yīng)視為調(diào)試工具，還應(yīng)將儀器視為驗(yàn)證和優(yōu)化嵌入式系統(tǒng)及其環(huán)境的一種手段(例如，其內(nèi)置的設(shè)備)。它確保系統(tǒng)按預(yù)期工作。就像將測(cè)試點(diǎn)添加到硬件一樣，儀器應(yīng)嵌入固件中。項(xiàng)目越復(fù)雜，專注于測(cè)試的需求就越大。開發(fā)人員應(yīng)確保日志捕獲相關(guān)數(shù)據(jù)，例如可變值，狀態(tài)和錯(cuò)誤消息，以快速識(shí)別問題。解決癥狀而不了解根本原因可能導(dǎo)致反復(fù)出現(xiàn)的問題。固件模塊的儀器可以是多個(gè)項(xiàng)目的寶貴長(zhǎng)期投資，因?yàn)樗梢约涌煺{(diào)試和測(cè)試。

  • 使用直接內(nèi)存訪問減少能源消耗

    嵌入式系統(tǒng)所消耗的能量，尤其是電池操作的設(shè)備，例如IoT傳感器節(jié)點(diǎn)，可能是該設(shè)備成功實(shí)現(xiàn)其目的還是陷入默默無聞之間的區(qū)別。開發(fā)人員可以使用許多低功率最佳實(shí)踐，例如：

  • 利用與硬件無關(guān)的方法簡(jiǎn)化嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：基本知識(shí)

    本文將演示一種加速嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原型階段的方法，說明如何將與硬件無關(guān)的驅(qū)動(dòng)程序和傳感器結(jié)合使用，簡(jiǎn)化整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的器件選擇。同時(shí)還將介紹嵌入式系統(tǒng)的器件、典型軟件結(jié)構(gòu)以及驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)。后續(xù)文章“利用與硬件無關(guān)的方法簡(jiǎn)化嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)：驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)”將進(jìn)一步探討執(zhí)行過程。

  • 嵌入式軟件開發(fā)的三個(gè)趨勢(shì)

    智能時(shí)代的嵌入式系統(tǒng)離不開高性能、高效的軟件和先進(jìn)的軟件開發(fā)方式。本文介紹了近期嵌入式軟件開發(fā)的三個(gè)趨勢(shì)：1)邊緣計(jì)算作為一種在本地處理和分析數(shù)據(jù)的方式正在快速發(fā)展，邊緣計(jì)算與人工智能的結(jié)合正將智能計(jì)算從以云為中心的模型中轉(zhuǎn)移出來；2) 虛擬化技術(shù)是今天高算力多核處理器計(jì)算系統(tǒng)采用的全新解決方案，容器技術(shù)則可通過簡(jiǎn)化嵌入式軟件開發(fā)、部署和維護(hù)來助力復(fù)雜嵌入式系統(tǒng)的管理；3) DevOps的概念和實(shí)踐正在逐步滲透進(jìn)入嵌入式軟件開發(fā)中，助力加快軟件交付速度，提高應(yīng)用程序質(zhì)量和穩(wěn)定性。

  • 嵌入式系統(tǒng)中觸摸屏校準(zhǔn)算法的研究與實(shí)現(xiàn)

    隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，觸摸屏作為人機(jī)交互的重要界面，其準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性顯得尤為重要。然而，由于生產(chǎn)工藝、材料特性以及長(zhǎng)期使用中的磨損等因素，觸摸屏往往會(huì)出現(xiàn)定位偏差，這就需要通過校準(zhǔn)算法來糾正這些誤差。本文將深入探討觸摸屏校準(zhǔn)算法的原理和實(shí)現(xiàn)，包括線性變換、非線性誤差校正以及實(shí)際應(yīng)用中的性能評(píng)估，并提供相應(yīng)的代碼示例。

  • 嵌入式系統(tǒng)中的AES加密算法實(shí)現(xiàn)與安全性分析

    在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)安全是至關(guān)重要的。隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備的普及，數(shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過程中的安全性成為開發(fā)者關(guān)注的焦點(diǎn)。AES（Advanced Encryption Standard，高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)）作為一種對(duì)稱加密算法，因其高效、安全和靈活性而被廣泛應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。本文將介紹AES加密算法在嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法，分析其安全性，并提供實(shí)際的代碼示例和測(cè)試方法。

  • 嵌入式系統(tǒng)中電源管理IC的編程與調(diào)試

    在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，電源管理是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。它不僅影響系統(tǒng)的能耗，還直接關(guān)系到設(shè)備的續(xù)航能力和整體性能。電源管理集成電路（PMIC）作為電源管理的核心，負(fù)責(zé)監(jiān)控和控制系統(tǒng)的電源狀態(tài)，提供多種電源輸出，包括穩(wěn)壓、降壓、升壓和電池充電等功能。本文將詳細(xì)介紹電源管理IC在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，包括編程方法、調(diào)試技巧和故障排查步驟，并提供相關(guān)代碼示例。

  • 嵌入式系統(tǒng)中的UART通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)與調(diào)試

    UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器）通信協(xié)議是嵌入式系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的通信協(xié)議之一。它以其簡(jiǎn)單、可靠和靈活的特性，成為連接微控制器、傳感器、外設(shè)以及計(jì)算機(jī)之間的橋梁。本文將詳細(xì)介紹UART通信協(xié)議在嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方法，包括硬件配置、軟件編程和調(diào)試技巧。

  • 嵌入式系統(tǒng)中的Flash存儲(chǔ)器讀寫優(yōu)化策略

    在嵌入式系統(tǒng)中，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器作為一種非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，扮演著存儲(chǔ)固件、配置信息和用戶數(shù)據(jù)等重要角色。然而，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器的讀寫性能直接影響系統(tǒng)的響應(yīng)速度和處理能力。因此，優(yōu)化Flash存儲(chǔ)器的讀寫性能對(duì)于提升嵌入式系統(tǒng)的整體表現(xiàn)至關(guān)重要。本文將深入分析Flash存儲(chǔ)器在嵌入式系統(tǒng)中的讀寫性能優(yōu)化策略，涵蓋數(shù)據(jù)布局、擦除策略以及讀寫速度的提升等方面，并結(jié)合具體代碼示例進(jìn)行說明。

  • 嵌入式系統(tǒng)中高性能處理器選型指南

    嵌入式系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于智能家居、汽車電子、醫(yī)療設(shè)備、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域，而高性能處理器作為嵌入式系統(tǒng)的核心部件，其選型直接關(guān)系到系統(tǒng)的整體性能和成本效益。以下是一份詳細(xì)的嵌入式系統(tǒng)中高性能處理器選型指南，旨在幫助開發(fā)者根據(jù)具體需求選擇最合適的處理器。

  • 實(shí)時(shí)性保障設(shè)計(jì)：多級(jí)中斷系統(tǒng)與任務(wù)調(diào)度優(yōu)化

    在現(xiàn)代嵌入式系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)性保障是確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和高效處理任務(wù)的關(guān)鍵。特別是在涉及硬實(shí)時(shí)任務(wù)（如DMA傳輸）時(shí)，合理設(shè)計(jì)多級(jí)中斷系統(tǒng)和任務(wù)調(diào)度方案至關(guān)重要。本文將探討如何使用ARM Cortex-M的NVIC優(yōu)先級(jí)分組機(jī)制確保關(guān)鍵硬實(shí)時(shí)任務(wù)，并討論在DMA傳輸超時(shí)情況下如何重構(gòu)系統(tǒng)時(shí)序，最后給出一個(gè)帶搶占閾權(quán)的任務(wù)調(diào)度方案示例。

  • 死鎖問題終極追蹤：基于指令跟蹤單元（ETM）的非侵入式追蹤方案

    在復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，死鎖問題常常因?yàn)槠潆y以預(yù)測(cè)和復(fù)現(xiàn)的特性，成為開發(fā)人員的一大難題。特別是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)死鎖時(shí)，傳統(tǒng)的調(diào)試方法往往難以迅速定位問題所在。為此，設(shè)計(jì)一種基于指令跟蹤單元（ETM）的非侵入式追蹤方案，可以在不影響系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的前提下，有效地捕獲死鎖事件，并解析追蹤數(shù)據(jù)以定位資源競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)。

  • 新建CANoe工程的全面指南與實(shí)戰(zhàn)代碼示例

    在汽車電子和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)領(lǐng)域，CANoe（由Vector Informatik GmbH開發(fā)的專業(yè)CAN/LIN/FlexRay/Ethernet網(wǎng)絡(luò)仿真和測(cè)試工具）扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅能夠幫助工程師模擬復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，還能進(jìn)行故障注入、數(shù)據(jù)分析和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化等工作。本文將詳細(xì)介紹如何新建一個(gè)CANoe工程，并通過代碼示例展示如何配置和使用該工程。