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嵌入式系统
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一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以承受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机,当手机处于震动接收状态时翻开;也可以很复杂,如SONY智能机器狗,上面集成了多个微上控制电机和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受种状态信息。
下面对嵌入式计算机系统的组成进展介绍。
硬件层
硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器〔SDRAM、ROM、Flash等〕、通用设备接口和I/O接口〔A/D、D/A、I/O等〕。在一嵌入式处理器根底上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。
中间层
硬件层与软件层之间为中间层,也称为硬件抽象层〔Hardware Abstract Layer,HAL〕或者板级支持包〔Board Support Package,BSP〕,它半系统上层软件与底层硬件别离开来,使系统的底层驱动程序与硬件无关,上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口即可进展开发。该层一般包含相关底层硬件的初始化、数据的输入/输出操作和硬件设备的配置功能。
实际上,BSP是一个介于操作系统和底层硬件之间的软件层次,包括了系统局部与硬件联系严密的软件模块。设计一个完整的BSP需要完成两局部工作:嵌入工系统的硬件初始化的BSP功能,设计硬件相关的设备驱动。
系统软件层
系统软件层由实时多任务操作系统〔Real-time Operation System,RTOS〕、文件系统、图形用户接口(Graphic User Interface,GUI)、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的根底和开发平台。
嵌入式系统的主要应用
嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然、机器人。这些应用中,可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言,除了开发出支持TCP/IP的嵌入系统之外,家电产品控制协议也需要制订和统一,这需要家电生产厂家来做。同样的道理,所有基于网络的远程控制协议也需要与嵌入式系统之间实现接口,然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以,开发和探试嵌入式系统有着十分重要的意义。
相对于其他的领域,机电产品可以说是嵌入式系统应用最典型最广泛的领域之一。从最初的单片机以现在的工控机、SOC在种机电产品中均有着巨大的市场。
工业设备是机电产品中最大的一类,在目前的工业控制设备中,工控机的使用非常广泛,这些工控机一般采用的是工业级的处理器和各种设备,其中以X86的MPU最多。
家电行业是嵌入式应用的另一大行业,我们传统的电视,电冰箱当然其中也嵌有处理器,但是这些处理器只是在控制方面应用。而现在只有按钮、开关的电器显然已经不能满足人们的日常需求,具有用户界面,能远程控制,智能管理的电器是未来的开展趋势。到我们身边。
嵌入式微处理器的的种类
嵌入式微处理器的核心是嵌入微处理器,嵌入式