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        嵌入式計算機系統與通用計算機系統相比有何特點

        2020年01月14日 14:57 ? 次閱讀

        (文章來源:OFweek)

        嵌入式系統通常是面向特定應用的,嵌入式CPU與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設計的系統中,它通常都具有功耗低、體積小、集成度高等特點,能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務集成在芯片內部,從而有利于嵌入式系統設計小型化,移動能力大大增強,跟網絡的耦合也越來越緊密。

        嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合的產物。這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。嵌入式系統的硬件和軟件都必須高效率地設計,量體裁衣、去除不需要的多余功能,力爭在更小的硅片面積上實現同樣的性能,這樣才能在具體應用中更具有競爭力。

        嵌入式系統和具體應用有機地結合在一起,它的升級換代也是和具體產品同步進行,因此嵌入式系統產品一旦進入市場,具有較長的生命周期。為了提高執行速度和系統可靠性,嵌入式系統中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中,而不是存儲于磁盤等載體中。

        嵌入式計算機系統與通用計算機系統相比有何特點

        嵌入式系統本身不具備自主開發能力,即使設計完成以后用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改的,必須有一套與通用計算機系統連接的開發工具和環境才能進行開發。信息時代、數字時代使得嵌入式產品獲得了巨大的發展契機,為嵌入式市場展現了美好的前景,同時也對嵌入式生產廠商提出了新的挑戰,從中我們可以看出未來嵌入式系統的幾大發展趨勢。

        嵌入式開發是一項系統工程,因此要求嵌入式系統廠商不僅要提供嵌入式軟硬件系統本身,同時還需要提供強大的硬件開發工具和軟件包支持,以方便用戶以最低的成本、最短的時間推出自己的產品。

        目前很多廠商已經充分考慮到這一點,在主推系統的同時,將開發環境也作為重點推廣。比如三星在推廣Arm7,Arm9芯片的同時還提供開發板和板級支持包(BSP),而WindowCE在主推系統時也提供Embedded VC++作為開發工具,還有Vxworks的Tonado開發環境,DeltaOS的Limda編譯環境等等都是這一趨勢的典型體現。當然,這也是市場競爭的結果。

        網絡化、信息化的要求隨著互聯網技術的成熟、帶寬的提高日益提高,使得以往單一功能的設備如電話、手機、冰箱、微波爐等功能不再單一,結構更加復雜。

        這就要求芯片設計廠商在芯片上集成更多的功能,為了滿足應用功能的升級,設計師們一方面采用更強大的嵌入式處理器如32位、64位芯片或信號處理器DSP增強處理能力,同時增加功能接口,如USB,擴展總線類型,如CAN總線,加強對多媒體、圖形等的處理,逐步實施片上系統(SOC,就是把所需功能都集中在一個芯片上)的概念。軟件方面采用實時多任務編程技術和交叉開發工具技術來控制功能復雜性,簡化應用程序設計、保障軟件質量和縮短開發周期。

        網絡互聯成為必然趨勢。未來的嵌入式設備為了適應網絡互聯的要求,必然要求硬件上提供各種網絡通信接口。傳統的單片機對于網絡支持不足,

        而新一代的嵌入式處理器已經開始內嵌網絡接口,除了支持TCP/IP協議,還有的支持IEEE1394、USB、CAN、Bluetooth、RFID或IrDA通信接口中的一種或者幾種,同時也需要提供相應的通信組網協議軟件和物理層驅動軟件。軟件方面,系統內核支持網絡模塊,以實現嵌入式設備隨時隨地以各種方式聯入互聯網。

        精簡系統內核、算法,降低功耗和軟硬件成本。未來的嵌入式產品是軟硬件緊密結合的設備,為了減低功耗和成本,需要設計者盡量精簡系統內核,只保留和系統功能緊密相關的軟硬件,利用最低的資源實現最適當的功能,這就要求設計者選用最佳的編程模型和不斷改進算法,優化編譯器性能。因此,既要軟件人員有豐富的硬件知識,又需要發展先進嵌入式軟件技術,如Java、Web和WAP等。

        提供友好的多媒體人機界面嵌入式設備要能與用戶親密接觸,最重要的因素就是它能提供非常友好的用戶界面。圖形界面、靈活的控制方式,使得人們感覺嵌入式設備就象是一個熟悉的老朋友。這方面的要求使得嵌入式軟件設計者要在圖形界面,語音交互、以及其他多媒體技術上痛下苦功。手寫文字輸入、語音撥號上網、收發電子郵件以及彩色圖形、圖像都會使使用者獲得自由的感受。

        (責任編輯:fqj)

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