嵌入式系统简介
该部分专题是学习嵌入式开发的学习笔记以及收获总结。嵌入式系统简介是《嵌入式系统原理、设计及开发》的第一章,也是一个很重要的基础导入部分,以下是学习笔记以及总结概括。
嵌入式系统的含义
嵌入式系统被广泛地应用,由于现在都是智能化嵌入,因此往往我们感觉不到嵌入式系统的存在。
嵌入式系统是一种电气/电子-机械系统,设计用于执行特定功能,是硬件和软件结合的产物。
通过嵌入式系统的定义我们可以了解到,嵌入式系统不是纯粹的硬件,也不是纯粹的软件,而是通过一定的接口以及其他手段(例如API)进行的软件和硬件的协同。
明白了嵌入式系统的定义以及其研究的主要方向,那么嵌入式系统有着怎样的历史呢?
嵌入式系统的发展历程
嵌入式系统的发展历程有两个重要的时间节点。
1. 目前公认的第一个现代嵌入式系统是阿波罗导航计算机(Apollo Guidance Computer, AGC). 其由MIT仪器实验室开发。
2. 首款大批量生产的嵌入式系统是用于Minuteman-1型导弹的自动控制D-17型导航计算机。
嵌入式系统与通用计算系统的对比
从系统组成上来看,通用计算系统由普通硬件和通用操作系统构成,可以执行各种各样的应用程序;嵌入式系统则由专用硬件和嵌入式操作系统/软件构成,专门执行特定的应用程序集。
关于两者的区别的深入研究会在之后的章节继续探讨。
嵌入式系统的分类
在嵌入式系统中常见的分类标准有:
- 基于时代
- 基于复杂度和性能需求
- 基于确定性行为
- 基于触发方式
以下主要讲一下前两者:
基于时代的分类
如今根据嵌入式系统的微处理器和微控制器的差异,现在嵌入式系统已经进入到了第五代,而且逐渐在贯彻并发的思想。
基于复杂度和性能的分类
按照复杂度和性能可以将嵌入式系统分为三类,分别为小规模嵌入式系统,中等规模嵌入式系统和大规模嵌入式系统。
嵌入式系统的用途
嵌入式系统的主要用途有:
- 数据采集、存储和表示
- 数据通信
- 数据(信号)处理
- 监测
- 控制
- 专用用户界面
目前理解最为深刻的就是数据采集、存储和表示,数据采集就是将模拟信号或者是数字信号进行数据的手机,注意如监测仪器往往不具有数据存储功能,另外数据的收集可以对信息进行相应的分析和处理,可以是进行内部处理,同时也可以是形象化处理,形象化处理主要体现在两个方面:一个是通过显示屏可视化(图形或数值)的形式,再一个是通过喇叭播放音频的形式。