嵌入式系统是什么
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嵌入式系统的意思是一种完全嵌入受控器件内部 , 为特定应用而设计的专用计算机系统 , 为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备 。
嵌入式系统用于控制或监控大型设备 , 如机器、设备、工厂等 。以应用为中心 , 以计算机技术为基础 , 可定制软硬件 , 以满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等特殊计算机系统的严格要求 。
嵌入式系统的核心由一个或多个微处理器或微控制器组成 , 这些微处理器或微控制器经过预编程以执行一些任务 。嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的 。
什么是嵌入式系统嵌入式系统 。
1、嵌入式系统(Embedded system) , 是一种“完全嵌入受控器件内部 , 为特定应用而设计的专用计算机系统” , 根据英国电器工程师协会的定义 , 嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备 。
2、与个人计算机这样的通用计算机系统不同 , 嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务 。
3、嵌入式系统的核心是由一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的微处理器或者单片机组成 。与通用计算机能够运行用户选择的软件不同 , 嵌入式系统上的软件通常是暂时不变的;所以经常称为“固件” 。
什么是嵌入式系统按照电器工程协会的定义 , 嵌入式系统是用来控制或者监视机器、装置、工厂等大规模系统的设备 。
这个定义主要是从嵌入式系统的用途方面来进行定义的 , 可以看到 , 单个嵌入式系统的功能较为单一 , 是专为某一具体的用途而设定的 。这与通用计算机功能的“大而全”形成了鲜明的对比 。
嵌入式系统更加常用的定义为:嵌入式系统是指以应用为中心 , 以计算机技术为基础 , 软件硬件可裁剪 , 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 。它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应用软件等部分组成 。
它具有“嵌入性”、“专用性”和“计算机系统”3个基本要素 。
嵌入式系统的特点:
1、嵌入式系统通常是面向特定应用的 。
嵌入式微处理器与通用型处理器的大不同就是嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群设计的系统中 。嵌入式微处理器通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点 , 能够把通用处理器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 , 大大增强移动能力 , 跟网络的耦合越来越紧密 。
2、嵌入式系统是各种技术、各个行业融合的产物 。
嵌入式可以应用在人们生活的各个领域 , 它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 。
嵌入式系统是什么意思何为嵌入式系统?
嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中 。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化 , 类似与BIOS的工作方式 。具有软件代码小 , 高度自动化 , 响应速度快等特点 。特别适合于要求实时的和多任务的体系 。
嵌入式实时多任务操作系统
实时多任务操作系统(Real Time Operating System)是根据操作系统的工作特性而言的 。实时是指物理进程的真实时间 。实时操作系统是指具有实时性 , 能支持实时控制系统工作的操作系统 。首要任务是调度一切可利用的资源完成实时控制任务 , 其次才着眼于提高计算机系统的使用效率 , 重要特点是要满足对时间的限制和要求 。
实时多任务操作系统与分时多任务操作系统
它们有明显的区别 。具体的说 , 对于分时操作系统 , 软件的执行在时间上的要求 , 并不严格 , 时间上的错误 , 一般不会造成灾难性的后果 。而对于实时操作系统 , 主要任务是对事件进行实时的处理 , 虽然事件可能在无法预知的时刻到达 , 但是软件上必须在事件发生时能够在严格的时限内作出响应(系统响应时间) , 系统时间响应的超时就意味着致命的失败 。另外 , 实时操作系统的重要特点是具有系统的可确定性 , 即系统能对运行情况的最好和最坏等的情况能做出精确的估计 。
实时操作系统中的重要概念
系统响应时间(System response time )系统发出处理要求到系统给出应答信号的时间 。
任务换道时间(Context-switching time)是任务之间切换而使用的时间 。
中断延迟(Interrupt latency )是计算机接收到中断信号到操作系统作出响应 , 并完成换道转入中断服务程序的时间 。
实时操作系统应具有如下的功能:
1) 任务管理(多任务和基于优先级的任务调度)
2) 任务间同步和通信(信号量和邮箱等)
3) 存储器优化管理(含ROM的管理)
4) 实时时钟服务
5) 中断管理服务
实时操作系统的工作特性
实时操作系统中的任务(Task)等同于分时操作系统中的进程(Process)的概念 。系统中的任务有四种状态:运行(Executing) , 就绪(Ready) , 挂起(Suspended) , 冬眠(Dormant) 。
运行:获得CPU控制权 。
就绪:进入任务等待队列 。通过调度转为运行状态 。
挂起:任务发生阻塞 , 移出任务等待队列 , 等待系统实时事件的发生而唤醒 。从而转为就绪或运行 。
冬眠:任务完成或错误等原因被清除的任务 。也可以认为是系统中不存在了的任务 。系统中只能有一个任务在运行状态 。各任务按级别通过时间片分别获得对CPU的访问权 。
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