浅谈我对嵌入式的认识

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（ U.K. Institution of Electrical Engineer）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。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。由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。由于嵌入式系统通常进行大量生产。所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。

 

由于个人数码助理（PDA,Personal Digital Assistant）及手持设备在硬件上设计的特性，即使在软件上的扩充性比其他设备来得好，但普遍被认为是嵌入式设备。但是这个定义也逐渐模糊。举例来说，Intel 公司的凌动（ATOM）微处理器原本是为了移动互联网设备（MID，Mobile Internet Device）这一类的嵌入式系统设计的，但是现在更多的被应用于上网本（Netbook），而上网本属于使用Windows或者Linux的个人计算机，因此嵌入式系统的定义又更模糊了。

 

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”。

 

1. 嵌入式系统在广义上说就是计算机系统，它包括除了以通用为目的计算机之外的所有计算机。从便携式音乐播放器到航天飞机的实时控制子系统都能见到嵌入式系统的应用。与通用计算机系统可以满足多种任务不同，嵌入式系统只能完成某些特定目的的任务。但有些也有实时性能的制约因素必须得到满足的原因，如安全性和可用性。除此之外其他功能可能要求较低或没有要求，使系统的硬件得以简化，以降低成本。对于大批量生产的系统来说，降低成本通常是设计的首要考虑。嵌入式系统通常需要简化去除不需要的功能以降低成本，设计师通常选择刚刚满足所需功能的硬件使目标最小化低成本的实现。
2. 嵌入式系统并非总是独立的设备。许多嵌入式系统是以一个部件存在于一个较大的设备，它为设备提供更多的功能，使设备能完成更广泛的任务。例如，吉布森吉他机器人采用了嵌入式系统来调弦，但总的来说吉布森吉他机器人设计的目的绝不是调弦而是演奏音乐。同样的，车载电脑作为汽车的一个子系统，为它提供了导航，控制，车况反馈等功能。
3. 部分为嵌入式系统编写的程序被称为固件，他们存储在只读存储器或闪存芯片。他们运行在资源有限的计算机硬件：小内存，没有键盘，甚至没有屏幕。

 

较为复杂的嵌入式系统拥有完整的图形屏幕、触摸感应或屏幕边缘按钮在最大限度地使用空间的同时，提供了足够的灵活性：指点控制是很自然的非常理想的操控方式，这样的方式可以改变屏幕的意义。

手持系统通常都有一个屏幕和作为定位装置的控制按键。

大部分嵌入式系统通过“维护”或者“测试”接口来提供一个菜单，或者由一个RS-232（串行数据通信的接口标准）接口提供的命令行界面。这样就可以在很少的显示花费的基础上提供大量的控制手段。然而，这也会让大部分消费者无法安装必要的电缆。

 

在嵌入式系统设计中有许多不同的CPU加构，如ARM、MIPS、Coldfire/68k、PowerPC、X86、PIC、Intel 8051、Atmel AVR、Renesas H8、SH、V850、FR-V、M32R、DMCU等。