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吾日三省乎吾身。为人谋而不忠乎?与朋友交而不信乎?传不习乎?——《论语》

1．什么是嵌入式系统？

嵌入式系统是嵌入式计算机系统的简称，是一种嵌入在设备

（或系统）内部的特定应用而设计开发的专用的计算机系统。

英国电气工程师协会（IEE）从应用角度定义嵌入式是“控制、

监视或协助设备、机器、工厂运行的装置”。从技术角度看，

国内普遍认为：嵌入式系统是以应用为中心，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。

2.嵌入式系统的特点：

专用性、隐蔽性、资源受限、高可靠性、实时性、软件固化

专用性：嵌入式系统与具体应用紧密结合，具有很强的专用性。

隐蔽性：嵌入式系统通常总是非计算机设备（系统）中的一部

分，它们隐蔽在其内部，不为人知。

资源受限：嵌入式系统通常要求小型化、轻量化、低功耗及低

成本。

高可靠性：嵌入式系统大多面向控制应用，系统的可靠性十分

重要。

实时性：嵌入式系统广泛应用于过程控制、数据采集、通信传

输等领域，承担着测量、报警、控制、调节等任务。

软件固化：嵌入式系统是一个软硬件高度结合的产物。

3.嵌入式系统的组成和分类：

嵌入式系统的逻辑组成：

嵌入式系统与通用计算机一样，也是由软件和硬件组成，硬

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件的主体由中央处理器和存储器组成。它们通过输入/输出

（I/O）接口和输入输出设备与外部世界联系，并借助总线相

互连接，这些硬件连同嵌入式软件一起构成完整的嵌入式系

统。

1)处理器

能按照指令的要求高速度完成二进制数据算术和逻辑运算的部

件称为“处理器”。处理器又称为计算引擎，由运算器、控制器、

寄存器、高速缓冲存储器等部件组成。由于采用微米级的半导体

加工工艺，人们又称为微处理器，目前所有的处理器都是微处理

器。

有些嵌入式系统会包含多个处理器，它们各有其不同的任务，负

责运行系统软件和应用软件的主处理器称为中央处理器（CPU），

其余的都是协处理器，如数字信号处理器（DSP）、图形处理器、

通信处理等

嵌入式系统CPU

CPU的子长有4位、8位、16位、32位、64位之分。字长指的

是CPU中通用寄存器和定点运算器的宽度。现在嵌入式系统中使

用最多的还是8位和16位的CPU，但32位CPU是技术发展的主

流。通用计算机的CPU则正在从32位向64位位过渡。

处理器有中央处理器（CPU）、数字信号处理器（DSP）等

嵌入式系统的性能很大程度上由CPU决定的，CPU的性能主要表

现为程序（指令）执行速度的快慢，而影响程序（指令）执行速

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度的因素有下列情况：

主频（CPU时钟频率）指CPU中门电路的工作频率，决定着

CPU芯片内部数据传输与操作速度的快慢，一般而言，主频越

高，执行一条指令需要的时间就越短。

指令系统指令的格式、类型和数目都会影响到程序的执行速

度

高速缓冲存储器的容量和结构

程序运行过程中的高速缓冲存储器有利于减少CPU访问内存

的次数。通常，其容量越大，级数越多，效果越明显