嵌入式系统是一种以应用为中心,以计算机为基础,可以使用不同应用对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面的要求,集可配置,可裁剪的软、硬件于一体的专用计算机系统。它具有很强的灵活性,主要由嵌入式硬件平台、相关支撑硬件、嵌入式操作系统组成。嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的三个基本核心要素。
嵌入式系统的特点:专用性强、实时性强、软硬件依赖性强、处理器专用、多种技术紧密结合、系统透明性、系统资源受限。
嵌入式系统组成:硬件(处理器、存储器、外部设备),软件(系统软件、应用支撑软件、应用软件)。
系统软件和应用支撑软件是基础。
应用软件是最能体现整个嵌入式系统的特点和功能的部分。
微处理器是整个嵌入式系统的核心,负责控制系统的执行。
外部设备是嵌入式系统与外部交互的通道。
嵌入式系统中经常使用的存储器有三种类型:RAM、ROM和混合存储器。
系统存储器用于存放系统的程序代码、数据和系统运行的结果。
嵌入式操作系统分类:实时嵌入式操作系统(实时内核REOS,通用性REOS)(调度资源、提高系统效率、应用领域:通信与控制)、非实时嵌入式操作系统(适用于消费电子类产品:如手机、PAD、机顶盒等)
嵌入式数据库管理系统组成:主数据库管理系统(Oracle、SQL Server、Sybase等)、同步服务器(嵌入式数据库和主数据库之间连接枢纽,保证嵌入式数据库和主数据库的一致性)、3嵌入式数据库管理系统(独立单用户数据库管理系统)、连接网络。
嵌入式网络:现场总线(FieldBus(数字化、分散、双向传输、多分支))、家庭信息网(集中控制家庭水、电、气仪表及照明设备、网络设备、安全设备以及他可以接入网络的设备)、无线数据通信网(短程无线网、无线Internet)。
嵌入式系统设计模型通常有四种:
(1)瀑布模型
1)需求分析阶段:确定目标系统的基本特点。
2)系统结构设计阶段:将系统的功能分解为主要的构架。
3)编码阶段:主要进行程序编程和调试。
4)测试阶段:检测错误。
5)维护阶段:主要负责修改代码以适应环境变化,并改正错误、升级。各个阶段的工作信息总是由高级抽象到较详细的设计步骤单向流动,是一个理想自顶向下设计的模型。
(2)螺旋模型
(3)逐步求精的模型
(4)层次模型
在嵌入式开发领域有三种核心技术:处理器技术、IC技术、设计/验证技术。
在嵌入式系统中,用JTAG接口进行CUP调试;
在实时操作系统中大多数采用抢占式(可剥夺方式),非实时采用公平调度算法。