嵌入式系统基础知识(一):嵌入式系统是什么?

一.定义

        根据IEEE(国际电气和电子工程师协会)的定义,嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”。这主要是从应用上加以定义的,从中可看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体,还可以涵盖机械等附属装置。

        目前,国内一个普遍被认同的定义是: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。

        可以这样认为,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。

二.特点

        大多数商用的嵌入式系统都有如下特点:

(1)专用任务

(2)低成本

(3)实时性

        和通用PC相比,嵌入式系统能够使用一个满足辅助功能的合适的CPU,从而简化了系统设计,降低了成本。

        例如,数字电视的机顶盒需要处理每秒以百万兆计的连续数据,但这些数据处理大部分是由定制的硬件来实现的,如解析、管理和编解码多个频道的数字影像。

三.应用

        嵌入式系统是一种应用范围非常广泛的系统。可以说,除了桌面计算机和服务器外,所有计算机设备都属于嵌入式系统。

        例如,从便携式音乐播放器到航天飞机上的实时系统控制都属于嵌入式系统。

四.发展史

        世界上第一个应用的嵌入式系统可追溯到20世纪60年代中期的阿波罗导航计算机AGC(Apollo  Guidance Computer)系统,用来完成阿波罗飞船的导航控制。

        纵观嵌入式的发展历程,大致经历了以下4个阶段。

(1)无操作系统阶段

(2)简单操作系统阶段

(3)实时操作系统阶段

(4)面向Internet阶段

五.知识产权核

( 1)概念
        IP 核是指具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成电路设计中重复使用的功能模块。
( 2)地位
        知识产权核( Intellectual Property Core,IP Core)设计是 SOC 设计的基础。
( 3)类型: 3 级不同程度的设计。如下图所示。
                

六.组成

            嵌入式的典型组成如下图所示。

        

    

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