嵌入式系统的整体综述.doc

HUBEI NORMAL UNIVERSITY 《嵌入式系统开发》 课程设计论文 Course’s Thesis 课程名称 嵌入式系统开发 论文题目 嵌入式系统的整体综述 学生姓名 何 刚 学 号 2012115020342 指导教师 熊旭辉 所在院系 计算机科学与技术学院 专业名称 通信工程 完成时间 2015/12/28 嵌入式系统的整体综述 引言 不论是日常生活中经常使用的家庭自动化产品、家用电器、手提电话、自动柜员机（ATM），还是各行各业的办公设备、现代化医疗设备、航空电子、计算机网络设备、用于工业自动化和监测的可编程逻辑控制器（PLCs），甚至是娱乐设备的固定游戏机和便携式游戏机等都属于嵌入式系统。嵌入式系统始于微型机时代的嵌入式应用，通过将微型机嵌入到一个对象体系中，实现对象系统的智能化控制。随着科技的不断发展，在单片机时代，嵌入式系统以器件形态迅速进入到传统电子技术领域中，以电子技术应用工程师为主体，实现传统电子系统的智能化。而后，随着后PC时代的到来，网络、通信技术得以发展；同时，嵌入式系统软、硬件技术有了很大的提升，形成了基于嵌入式系统软、硬件平台，以网络、通信为主的非嵌入式底层应用的计算机应用模式。 一、嵌入式系统的定义及组成 嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的“器件”。其中外围硬件设备和用户应用程序皆是基于不同的用户需求而有相应的不同的硬件及相关软件，故在此不作介绍。 1.嵌入式微处理器概念及分类 嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔，从最初的4位处理器，目前仍在大规模应用的8位单片机，到必威体育精装版的受到广泛青睐的32位、64位嵌入式CPU。 嵌入式处理器可以分成下面几类：嵌入式微处理器（MicroProcessorUnit，MPU）、嵌入式微控制器(Mi-crocontrollerUnit,MCU)、嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP)和嵌入式片上系统(Sys-temOnChip)。 2.嵌入式操作系统 嵌入式操作系统（EmbeddedOperatingSystem，EOS），负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、任务调度，控制、协调并发活动。嵌入式操作系统通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等。嵌入式操作系统主要有：Vxwork、QNX、PalmOS、WindowsCE、嵌入式Linux等。 二、嵌入式系统的发展近况 1.嵌入式微处理器的发展 从嵌入式处理器来看，由最初的4位处理器，到目前仍被广泛应用的8位单片机，再到如今日益受到青睐的32位MCU，以及更高性能的64位嵌入式处理器，目前具有嵌入式功能特点的处理器已逾千种，涉及到数十种常用的体系架构。广阔的市场应用前景吸引了大量的半导体公司参与竞争，其中除了耳熟能详的ASIC、MCU、DSP到FPGA，还有因为结合了MCU和DSP优势而近年来异军突起的汇聚式处理器，处理器速度越来越快、性能越来越强，而功耗和价格却越来越低。 2.嵌入式软件技术的发展 嵌入式软件技术主要包括嵌入式操作系统、嵌入式数据库、嵌入式Web浏览器、嵌入式软件开发平台及工具。 随着科技的发展，无线网络的覆盖面积大大提高，移动类电子工具被广泛应用于生活、工作、科研等各个方面。手机无线上网、无线导航技术、无线地质探测仪、手持式售票刷卡设备等在生活中无处不在。而这些应用则主要涉及到嵌入式Web浏览器、嵌入式数据库、嵌入式GUI（GraphicalUserInterface，简称GUI，又称图形用户接口）系统。 （1）嵌入式Web浏览器 嵌入式Web浏览器是指嵌入式操作系统上使用的可供用户浏览网页的浏览器软件。 由于嵌入式系统有其固有的存储容量小、处理器资源有限等特殊性，故其使用的Web浏览器/服务器不是一般的计算机上所使用的浏览器，而是专门针对嵌入式系统的相应的Web浏览器。 较为常用的嵌入式Web浏览器有：基于WinCE的内嵌简化版IE、基于Linux的Konqueror-embedded、基于WM的AccessNetFront、通用平台的Opera浏览器、En-Reach的e-Browser、Mozilla的Monimo，除此以外还有WebKit、Browsex、Amaya和Ghostzilla等一些开源的浏览器引擎和浏览器。不同的浏览器适应于相应的嵌入式操作系统平台，