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什么是嵌入式系统?和单片机有什么区别?

  • 发布:嵌入式培训
  • 来源:嵌入式教程
  • 时间:2019-04-28 15:54

随着物联网的快速发展,嵌入式越来越的吸引了很多小伙伴的加入,那么什么是嵌入式系统?和单片机有什么区别?

什么是嵌入式系统?和单片机有什么区别?

一、嵌入式概述

嵌入式系统是一种“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,根据英国电气工程师协会的定义,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。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。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。

以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。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”。

二、嵌入式分类

(1)、主要由微处理器构成的嵌入式系统,常常用于小型设备中(如温度传感器、烟雾和气体探测器及断路器);

(2)、带计时功能的组件,这类系统多见于开关装置、控制器、电话交换机、包装机、数据采集系统、医药监视系统、诊断及实时控制系统等等;

(3)、在制造或过程控制中使用的计算机系统,这也就是由工控机级组成的嵌入式计算机系统,是这四类中最复杂的一种。也是现代印刷设备中经常应用一种。

(4)、不带计时功能的微处理器装置,可在过程控制、信号放大器、位置传感器及阀门传动器等中找到;

三、嵌入式特点

(1)、嵌入式系统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CPU能够把通用CPU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,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。(2)、高实时性的系统软件(OS)是嵌入式软件的基本要求。而且软件要求固态存储,以提高速度;软件代码要求高质量和高可靠性。

(3)、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对微处理器的选择更具有竞争力。

(4)、嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。

(5)、嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成后用户通常也不能对其中的程序、功能进行修改。而且还必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

四、嵌入式和单片机的区别

为实现规定功能以达到某一目标而构成的相互关联的一个集合体或装置(部件)。系统泛指由一群有关连的个体组成,根据预先编排好的规则工作,能完成个别元件不能单独完成的工作的群体。嵌入式的意思是指,这个系统具有小型化的特征,可以较为容易的部署在其他的系统中。所以,单片机只是一种集成电路芯片,单个的单片机不能称之为嵌入式系统;具有程序的单片机也不能称之为嵌入式系统。嵌入式系统的一般构成包括:核心器件(单片机或CPLD或FPGA等)+外围电路(前端+后端)+程序。

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