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嵌入式系统简介 胡振涛 hzt@ 基于Win CE的移动机器人平台 基于RTLinux的仿人机器人 基于VXworks的火星探路者 2004年“勇气号”再次登陆火星 1.4.3 嵌入式处理器分类 * （2）事件驱动系统：（Event-Driven system） 事件驱动系统是能对外部事件直接响应的系统。它包括前后台、实时多任务、多处理器等，是嵌入式实时系统的主要形式。 应用程序是一个无限的循环，循环中调用相应的函数完成相应的操作，这部分可以看成后台行为（background）。中断服务程序处理异步事件，这部分可以看成前台行为（foreground)。 后台也可以叫做任务级，前台也叫中断级。 例如，很多基于微处理器的产品采用前后台系统设计，如微波炉、电话机、玩具等。从省电的角度出发，平时微处理器处在停机状态，所有的事都靠中断服务来完成。 1. 符意德 编著. 嵌入式系统设计原理与应用. 北京：清华大学出版社，2004 2.孙玉芳 等译. 嵌入式计算系统设计原理（computers as components, principles of embedded computing system design, wayne wolf）.北京：机械工业出版社，2002 参考教材 DOF：degree of Freedom * 1.3.4 嵌入式系统的重要特征 （1）系统内核小 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。 由于嵌入式系统一般是应用于小型电子装置的，系统资源相对有限，所以内核较之传统的操作系统要小得多。 比如ENEA公司的OSE分布式系统，内核只有5K，而Windows的内核则要大得多。 * （２）专用性强 嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统，它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点，能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化，移动能力大大增强，跟网络的耦合也越来越紧密。 嵌入式系统的个性化很强，其中的软件系统和硬件的结合非常紧密，一般要针对硬件进行系统的移植。 即使在同一品牌、同一系列的产品中也需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。 同时针对不同的任务，往往需要对系统进行较大更改，程序的编译下载要和系统相结合，这种修改和通用软件的“升级”是完全不同的概念。 * 一个嵌入式系统通常只能重复执行一个特定的功能，例如一台寻呼机永远是寻呼机；而台式系统可以执行各种程序，如电子数据表、字处理和游戏，还经常加入其他新程序。当然也有例外：一种情况是嵌入式系统中的程序的新版本程序更新，例如，有些手机（移动电话）就是这样更新的；另一种情况是，由于系统大小的限制，使得几个程序只能轮流输入到系统中，例如，有些导弹在巡航模式下执行一个程序，在锁定目标时又执行另一个程序。即便如此，这些嵌入式系统仍只具有特定的功能。 （３）系统精简和高实时性OS 嵌入式系统一般没有系统软件和应用软件的明显区分，不要求其功能设计及实现上过于复杂，这样一方面利于控制系统成本，同时也利于实现系统安全。这是嵌入式软件的基本要求，而且软件要求固态存储，以提高速度。软件代码要求高质量和高可靠性、实时性。很多嵌入式系统都需要不断地对所处环境的变化做出反应，而且要实时地得出计算结果，不能延迟。 * （４）高效率地设计 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。  嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能，这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。 （5）创新性和有效性 嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，具有较长的生命周期。  为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于磁盘等载体中。 * （6）嵌入式软件开发走向标准化 嵌入式系统的应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行。 为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（Real－Time Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。 * （7）嵌入