一個嵌入式系統,通常是一個功能完備、幾乎不依賴其他外部裝置即可獨立運行的軟硬件集成的系統。為增進大家對嵌入式系統的認識,本文將對嵌入式系統的特性、嵌入式系統的應用予以介紹。如果你對嵌入式、嵌入式系統具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、嵌入式系統特性
嵌入式系統8大關鍵特性:
1、對環(huán)境的監(jiān)測和反應。嵌入式系統通常通過輸入傳感器讀取數據,獲得輸入信號。不同類型的傳感器能監(jiān)測環(huán)境中的多種模擬信號,包括溫度、聲壓和振動。數據是使用嵌入式系統中的算法處理得到的。結果可能會以某種格式顯示給用戶或者簡單地用于控制執(zhí)行器如彈出安全氣囊和報警。
2、控制環(huán)境。嵌人式系統可以生成和輸出指令來控制執(zhí)行器,如安全氣囊、汽車等。
3、信息的處理。嵌入式系統會用一些實用的方法來處理從傳感器收集到的數據,如數據壓縮/解壓縮、側面碰撞檢測等。
4、特定應用。嵌入式系統通常為一些應用而設計,如安全氣囊的配置、數碼相機或者手機。嵌入式系統也可以用于處理控制算法、有限狀態(tài)機和信號處理算法。嵌入式系統必須能夠對在內部計算和周圍系統中出現的錯誤進行檢測并能正確地做出反應。
5、應用程序的優(yōu)化。為了減少成本、功耗、大小等,嵌入式系統都是以盡可能少的資源運行所需的計算。這就意味著嵌入式系統需要針對應用程序進行優(yōu)化,也就是說,軟件和硬件都需要優(yōu)化。硬件需要在盡可能少的集成電路中實現,而軟件也必須優(yōu)化,才能使用最少周期、內存以及功耗來運行。
6、資源限制。嵌入式系統需要針對應用程序而進行優(yōu)化,這意味著在嵌入式系統中必須要減少其成本、大小和質量。這樣就使得處理器周期、存儲器、功耗中許多寶貴的資源相對而言是有限的。
7、實時。嵌入式系統必須對環(huán)境的實時變化做出相應的反饋。下面介紹更多的實時系統。
8、多速率。嵌入式系統必須能夠同時處理多個處理請求,如每秒處理視頻30幀30Hz、和每秒處理20kHz的音頻。
二、嵌入式系統應用
1、工業(yè)控制
基于嵌入式芯片的工業(yè)自動化設備將獲得長足的發(fā)展,已經有大量的8位、16位、32位嵌入式微控制器在應用中。網絡化是提高生產效率和產品質量、減少人力資源的主要途徑,如工業(yè)過程控制、數字機床、電力系統、電網安全、電網設備監(jiān)測、石油化工系統。就傳統的工業(yè)控制產品而言,低端產品往往采用的是8位單片機。隨著計算機技術的發(fā)展,32位、64位的處理器已逐漸成為工業(yè)控制設備的核心。
2、交通管理
在車輛導航、流量控制、信息監(jiān)測與汽車服務方面,嵌入式技術已經獲得了廣泛的應用,內嵌GPS模塊、GSM模塊的移動定位終端已經在各種運輸行業(yè)獲得了成功。GPS設備已經從尖端的科技產品進入了普通百姓的家庭。
3、信息家電
家電將成為嵌入式系統最大的應用領域,冰箱、空調等的網絡化、智能化將讓人們的生活步人一個嶄新的空間。即使不在家,也可以通過電話、網絡對家電進行遠程控制。在這些設備中,嵌入式系統將大有用武之地。
4、家庭智能系統
水表、電表、煤氣表的遠程自動抄表系統,安全防火、防盜系統,嵌有專用控制芯片,這種專用控制芯片將代替?zhèn)鹘y的人工操作,完成檢查功能,并實現更高、更準確和更安全的性能。在服務領域,如遠程點菜器等已經體現了嵌入式系統的優(yōu)勢。
5、網絡及電子商務
公共交通無接觸智能卡(Contactless Smart Card,CSC)發(fā)行系統、公共電話卡發(fā)行系統、自動售貨機等智能ATM終端已全面走進人們的生活,在不遠的將來手持一張卡就可以行遍天下。
6、環(huán)境工程與自然
在很多環(huán)境惡劣、地況復雜的地區(qū)需要進行水文資料實時監(jiān)測、防洪體系及水土質量監(jiān)測堤壩安全與地震監(jiān)測、實時氣象信息和空氣污染監(jiān)測等時,嵌入式系統將實現無人監(jiān)測。
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