什么是嵌入式计算机?

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什么是嵌入式计算机?,第1张

嵌入式计算机系统是对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统中使用的“计算机”往往都是基于单个或者少数几个芯片,而芯片上将处理器、存储器以及外设接口电路集成在一起。嵌入式计算机在应用数量上远远超过了通用计算机。在通用计算机中使用的外设,就包含嵌入式微处理器,许多输入输出设备都是嵌入式处理器控制的。在制造业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费类产品等领域,嵌入式计算机都有及其广泛的应用。可以把嵌入式计算机当作专用计算机。它和通用计算机不同,嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计。嵌入式系统的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中;软件代码要求高质量、高可靠性,以提高执行速度;同时嵌入式系统要求实时性。

嵌入式是那种需要把程序烧写到芯片中,通过芯片控制硬件实现特定功能的系统。

实际上,现实中我们经常会遇到嵌入式系统,像是手环、智能单车锁等。拆开这些产品,你会发现有一块电路板,在电路板上有一个甚至好几个芯片,一般产品会有一个主要的芯片(称为主控芯片),用来整个产品的数据处理、硬件控制等。

嵌入式软件工程师所做的事情便是在芯片上进行程序编写,根据产品的需求编写逻辑及数据采集和处理以及输出等。嵌入式软件一般采用的编程语言为C语言,有些地方会要求有汇编语言。为什么需要用C语言,因为C语言是接近底层的语言,当然汇编是更加接近的语言。

但是汇编语言编写复杂,因此在实际应用中,人们并不直接使用汇编语言进行编程,而是使用相对高级的语言C。C语言有一个好处便是在硬件上运行时,速度快。只有在一些特定的环境下,比如芯片的启动代码(cstartup)、初始化芯片内存、直接操作PC指针等情况下人们才会优先考虑汇编,否则,几乎都是C语言。因此,可以说,嵌入式软件工程师就是C语言程序员。

嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

嵌入式一般指嵌入式系统

嵌入式系统由硬件和软件组成,是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。

相比于一般的计算机处理系统而言,嵌入式系统存在较大的差异性, 它不能实现大容量的存储功能,因为没有与之相匹配的大容量介质,大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM 等, 软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。

要点概括:

以应用为中心:强调嵌入式系统的目标是满足用户的特定需求。就绝大多数完整的嵌入式系统而言,用户打开电源即可直接享用其功能,无需二次开发或仅需少量配置操作。

专用性:嵌入式系统的应用场合大多对可靠性、实时性有较高要求,这就决定了服务于特定应用的专用系统是嵌入式系统的主流模式,它并不强调系统的通用性和可扩展。

这种专用性通常也导致嵌入式系统是一个软硬件紧密集成的最终系统,因为这样才能更有效地提高整个系统的可靠性并降低成本,并使之具有更好的用户体验。