嵌入式Linux系统的现状与未来

嵌入式L inux 系统的现状与未来

郭　明　侯彦华

郭　明　侯彦华　北京广播电视大学理工教学部

[摘　要]着重论述嵌入式L inux 系统开发的优点及应用实例,开发过程中存在的问题,探讨未来

嵌入式L inux 系统开发与设计的方向,研究在相关领域中的应用。

[关键词]嵌入式L inux 系统;操作系统;中间件

[中图分类号]TP 31618　[文献标识码]A [文章编号]1008-7648(2003)03-0037-04

一、前言

随着数字化家用电器和移动电话中的嵌入式系统的复杂化,人们对于能够用于M PU 中的操作系统L inux 的兴趣越来越大。未来的嵌入式系统,将以互联网接续作为标准,能够通过无线网络和供电网络进行通信。因此,整合各种独自的服务子系统,连接各种各样的终端,提供高质量和高素质的服务,需要构筑高性能基本操作系统。

在不远的将来,家庭内部从电视机、录像机以及各种各样的视听器材,到冰箱、微波炉等等,都要连接在网络上。连接这些设备,需要复杂的中间件和高性能的操作系统。而目前的操作系统,不能适用于这些复杂的中间件。这是由于不同的操作系统接口有差异,若中间件安装在不同的操作系统上,就要做移植。通常,因嵌入式系统具有的特征,这样的移植难于实现。但是,对于嵌入式L inux 来说,其对于多媒体、GU I 等的接口已经建立了事实上的标准,所以,基于L inux 开发的中间件就可以不依赖于某些特定的设备,而具有通用性。为了应付未来对于嵌入式系统越来越复杂的需求,需要一种可以适

应各种要求的标准的操作系统(O S ),嵌入式L inux 就可以适应未来的需要,提供强大的功能。所谓嵌入式L inux ,并非和服务器或者桌面L inux 系统是不同的定义。随着嵌入式设备性能的不断提高,类似于桌面系统的互联网浏览器、JAVA 虚拟设备等等高性能的中间件,也开始得到应用。因此,使用和桌面系统以及服务器系统相同的操作系统,而不是另外再开发一套新的操作系统,对于快速开发系统以及降低系统开发的费用有极其重要的意义。

本文将探讨什么是嵌入式L inux ,嵌入式L inux 的应用实例,目前嵌入式L inux 存在的问题,以及今后嵌入式L inux 系统的发展等。

二、嵌入式L inux 系统

嵌入式L inux 和通常在服务器上使用的L inux 几乎是一样的。L inux 是以芬兰人L inu s To rvalds 为主开发研制,通过R edH ed

等公司的协助以及志愿者的参加,成为实用的操作系统。L inux 可以很好地适用于各种系统,并且因为L inux 的源代码开放,可以针对不同的系统和应用,对操作系统进行适

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当的修正。L inux由应用、系统命令、服务、函数库以及内核构成,其中L inu s To rvalds 等人开发的主要是内核部分。其他的大部分是根据GNU目标开发的程序组合而生成的称为“套件”的软件包,不同的套件内部具有不同的细节描述。

嵌入式L inux由面向嵌入式系统的内核,以及适用于嵌入式系统的命令集、服务指令集、库集合组成,最终的嵌入式L inux系统产品,与桌面式系统用的L inux系统没有太大差别,内核和通常桌面系统使用的几乎一样。但是,由于嵌入式L inux在很多重要的应用中,强调响应速度,所以,也有像M on taV ista公司的H ard H at L inux、T i m eSys公司的L inux R T等产品,比通常发布的L inux内核在实时性能上有一定提高。

最近嵌入式L inux系统,引起业界的广泛重视,第一,L inux系统的基本架构中包含文件系统和网络系统。在此之前的实时操作系统(以下简称R TO S)中,大部分都是把文件系统和网络系统作为中间件提供,从原理上来讲,似乎开发人员和用户可以自由选择适合自己开发系统的文件和网络系统。但是,根据软件开发系统的特性选择和变更上述文件和网络系统是一件极其困难的事情。所以,在实际应用中,绝大部分用户使用的是R TO S提供的产品。按照目前的情况,L inux 提供作为标准支持的文件和网络系统,而R TO S系统仅仅是把文件和网络系统作为中间件提供给用户。所以,使用L inux的用户,在系统的构成上更具有一致性。另外,今后的嵌入式系统将必须包含闪存文件系统和互联网协议,而L inux系统恰恰将这些都包含在自己的内核中。内核如果采用最小构成,大约需要500K字节。除去文件系统、网络系统、各种驱动程序,内核的大小在100K字节以下。所以L inux系统并不存在占用系统空间过大的问题。

第二,L inux的内核的接口,采用以U n ix为基础的国际内核接口标准PO S I X。PO S I X是世界上最普及的内核接口标准,有很多基于PO S I X的研究、教育机构以及相当多的出版物、杂志和期刊,因此,培养了大批精通PO S I X标准的工程技术人员,在系统的开发中可以得到大量技术人员的支持,并且可以减少技术人员的培训费用,节省系统开发的成本。

第三,L inux系统的源代码开放,开发人员可以在世界各地的不同地点进行同一个系统的开发。目前的开发工作越来越复杂,很多问题不可能由自己完成,这就需要协同开发。L inux可以提供一致的开发平台,如果某一个开发人员提出一个更改或者开发建议,分布在全球各地的爱好者就可以协助完成,然后再由爱好者和开发人员一起完成测试,修正和解决开发中的问题,这样可以快速地构筑稳定的软件系统。

根据过去的经验,构筑底层软件系统,需要很大的开发成本和很长的开发时间。但是,如前面所述,由于L inux采用开放式源代码,构成软件的很多部分都可以免费获得,并且可以得到大量工程技术人员的无偿帮助。这样可以有效地降低开发底层软件的成本。L inux系统发展到现在,已经完成很多驱动程序的开发,可以移植到安装各种CPU的系统中,L inux内核已经具有非常高的可靠性和稳定性。

第四,L inux中包含很多库函数和中间件,它们的接口已经成为事实上的标准,所以可以在这样的基础上完成具有高度兼容性和可移植性的应用程序以及中间件。例如, L inux可以提供多媒体接口、GU I接口,以及基于这些接口技术的数字影像设备等标准接口,并且可以提供这些接口的应用程序,以及有关接口细节的详细的文档资料。另外,可以很方便地从互联网中得到利用CORBA、Java等技术完成的中间件以及它们的源代码。如果将这些已经成熟的成果,巧妙地组合在开发中的嵌入式系统中,可以极大地加

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快工程进度,并且可以减少很多开发成本。

三、嵌入式L inux系统的应用实例

目前,嵌入式L inux的应用主要集中在PDA、移动电话等信息设备上。夏普公司已经推出了L inux Java PDA—Zau ru s,Zau ru s 的操作系统是L ineo公司的Em bedix嵌入式L inux,Java运行环境为In sign ia公司的Jeode,GU I为T ro lltech公司的Q t Em bedded,应用程序基于T ro lltech的Q top ia PDA组件。此外,不少公司推出了基于嵌入式L inux的手机平台。美国的R idgeR un公司推出的“E scali”是面向手机的L inux Java环境,支持GS M和GPR S服务,其目标是3G手机,可在美国德州仪器(T I)的OM A P处理器上运行,支持J2M E。Zen tek公司推出了针对Java移动电话和无线设备的JAD E系列开发环境,应用于数字消费设备的cH TM L纯Java浏览器NBJ,该产品已经移植到M on taV ista的H ard H at L inux上。I BM公司的J9Java虚拟机已经被H ard H at L inux等采用。

在L inux上实现的嵌入式Java平台基于Sun的Personal Java V irtual M ach ine和Em bedded Java V irtual M ach ine,以及J2M E框架和K V irtualM ach ine。这些Java 平台实现都把重点放在了Java虚拟机的优化上,包括各种编译优化技术,如J IT(即时编译技术)、动态编译、A oT(A head of T i m e)编译和优化的内存管理方案。

从未来的发展趋势来看,嵌入式L inux 平台将得到越来越多的应用,嵌入式L inux 上面向各种嵌入式设备的更高性能的Java 虚拟机仍将是各方研究的重点,各种新的优化技术会不断出现。

四、嵌入式L inux系统面临的课题

如前所述,嵌入式L inux系统非常适合于作为建立大规模嵌入式系统的基础。但是,目前在各个领域中应用的嵌入式系统还存在着各种各样的问题。

第一,有关嵌入式L inux系统的实时性和响应快速中断能力的问题。将来的嵌入式系统必须能够支持互联网系统以及W eb浏览器,而且对于实时性的各种应用也有大量增加的趋势。但是,L inux系统在设计时,没有充分考虑实时性的问题,所以不太适用于对于响应时间有严格要求的多媒体应用以及需要响应快速中断的控制系统。因为这些原因,L inux厂家对于系统进行了补充。比如M on taV ista公司的H ard H at L inux以及T i m eSys公司的L inux R T,在L inux系统中追加了对于实时性系统的支持;L eneo公司的R TA I和FS M L ab s公司的R T-L inux 则采用了R TO和L inux融合的策略,以支持实时系统。各个企业对此采取不同的研发策略,解决L inux上面提出的问题。目前,已有将L inux系统的响应时间提高至1m s以下,完全可以达到绝大部分嵌入式系统对于响应时间的要求。

第二,有关许可和知识产权的问题。对于L inux内核的所有更新和修改,采用无偿的方式公开发布。可以动态下载的设备驱动程序、各种应用领域的功能库,以及可以动态连接的应用,原则上讲,并非一定可以无偿得到。在特定的情况下,需要获得使用的许可。正确和正当地获得使用许可,在嵌入式系统的开发中,需要引起足够的重视。

第三,L inux系统的安全性问题。嵌入式L inux系统的最大优点之一,就是可以方便地接入互联网。目前,通过互联网攻击服务器和互联网终端的案件越来越多,嵌入式L inux系统如果连接在互联网上,也可能会受到“黑客”的攻击。另外,由于L inux的源代码开放,给不法分子也留下可乘之机。特别是通过互联网连接的在线购物等系统,信用卡以及个人信息的安全,必须有足够的重视,未雨绸缪,防患于未然。

第四,软件可靠性的问题。由于嵌入式

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系统向着高度复杂的方向发展,按照原来系统基准建立的软件系统,在移植到复杂的新系统的时候,隐含在软件中的问题也许会暴露出来,影响新系统正常稳定地工作。所以,在必要的时期,需要考虑面向未来应用的新系统。在构筑新系统的同时,可以尽量利用现有的源程序代码以及中间件,这样能够大幅减少开发时间和开发成本。

五、面向未来的嵌入式L inux 系统

不远的将来,各种计算机技术将走入人们的日常生活和工作。生活环境中将会出现很多嵌入式系统,系统间通过互联网连接,将生活的各个方面构成一个有机的整体。家庭网络系统、车载网络系统、个人区域网络系统等各种各样的网络系统,通过互联网能够连接世界各地的其他嵌入式系统,人们参加社会活动的各种信息都可以通过这些嵌入式系统自动储存在计算机网络中,这些信息可以支持每个人在信息世界中发挥更大的作用。

随着各种形式的嵌入式L inux系统不断投入市场,人们的生活环境将会得到不断完善,并且会走向真正的数字化世界和数字化生活。

目前,世界上比较关注的嵌入式L inux 研究主要有以下几方面。

第一,未来的数字化家用电器的研究和开发。主要研究方向包括面向嵌入式系统的中间件的开发,以及能使这些中间件通过互联网连接的接口系统。提供给使用者的用户接口的规则正在制订中。另外,通过无线网络,使数字化移动终端和家用电器系统连接在一起的研究也在进行。研究的目的,将使系统的使用者在任何地方都可以得到自己需要的信息。

第二,在互联网上整合数字化家用电器和各种互联网服务的研究。目前在互联网上,已经有各种各样的服务,其中很多服务已经很成熟,对于人类的生活有极大的帮助。怎样将这些服务,与未来的数字化家电整合起来,就成为研究的方向。将目前的服务系统和数字化家电中嵌入式系统的各种设备整合在一起,使嵌入式L inux系统大有用武之地。这些研究成果,将为人类提供在目前无法想象的各种优质服务。

第三,新型嵌入式L inux系统的软件开发方式的研究。目前,大部分嵌入式系统的研发都是以Java和L inux系统为基础。未来的嵌入式系统必须能够对应更加复杂和多样的嵌入式设备,并且能够让这些设备发挥最大的效能。所以,未来的L inux环境下的嵌入式软件开发,就必须有能够动态优化的功能,以及不改变软件构成,就可以追加安全措施和调整实时响应的功能。

六、综述

本文对目前最受关注的嵌入式L inux系统做了一些阐述和研究。今后,随着嵌入式系统向着大规模化发展,必然需要能运行高性能应用程序、高可靠性和具有高度安全性能的操作系统。嵌入式L inux系统将在未来的发展中,提供各种最佳的解决方案。并且由于L inux自身存在的优势,在技术发展和嵌入式设备研发的过程中,嵌入式L inux系统必然会不断完善自己,以至完美的境界。

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浅谈嵌入式系统的现状及发展前景

课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 学号1141304067 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年6 月15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发 ,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状 ,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机"机器"；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式技术将全面展开，现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说，嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点，开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看，嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天，嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk 、机顶盒（Set Top Box）、高清电视（HDTV ）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如，行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发，用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成，行车工作站将行车称重信号转换成数字信号，并将采集的数字信号经处理后，通过无线电台传送给地面接收电台，接收电台将信号传输给地面工作站，地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视，通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示，通过以太网传送给5台转炉操作并显示，传送给车间办公室终端，车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司3.5英寸饼干PC机PCM-4，该机主板上带有Load bus IDE,VGA/LCD口，2个串口，1个并口和软驱接口，并附16M电子硬盘，体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏)，通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王2.0版软件，实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能，并在该软件基础上开发

嵌入式操作系统简介以及发展史

嵌入式操作系统简介以及发展史 导语：嵌入式操作系统离我们生活并不远，甚至我们生活中处处都可见，比如各种路由器，机顶盒，洗衣机，空调，手机等。嵌入式操作系统的定义： 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，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操作系统。嵌入式系统的发展：嵌入式操作系统并不是一个新生的事物，从20世纪80年代起，国际上就有了一些IT组织，公司开始进行商用嵌入式系统和专用操作系统的研发，这期间涌现了一些著名的嵌入式操作系统：windows CEVxWorkspSOSQNXPalm OSOS-9LynxOS目前，有很多商用嵌入式操作系统都在努力的为自己争取嵌入式市场的份额。但是，这些专用操作系统均属于商业化产品，价格昂贵，而且，他们的源码不公开，使得各自的嵌入式系统上的应用软件不能互相兼容。这导致了商业嵌入式系统对支持各种设备存在了很大的问题，使软件移植变得相当困难，但是，在这个时候，我们伟大的linux操作系统横空出世， 由于linux自身诸多的优点以及优势，吸引了许多开发商的 目光，使得linux成为了嵌入式操作系统的新宠。嵌入式操 作系统发展的四个阶段：第一阶段：无操作系统的嵌入式算法阶段，以单芯片为核心的可编程控制器的系统，具有监测，

伺服，指示设备相配合的功能。应用在一些专业性极强的工业控制系统，使用古老的汇编语言进行系统的直接控制。第二阶段：以嵌入式CPU为基础，简单操作系统为核心的嵌入式操作系统，CPU种类繁多，通用性差，系统开销小，效率高，一般配备系统仿真器，操作系统有一定的兼容性，软件较为专业，用户界面不够友好，系统主要用来监测系统和应用程序运行。 第三阶段：通用的嵌入式实时操作系统阶段，以嵌入式操作系统为核心的嵌入式系统，能运行于各种微处理器上，兼容性好，内核小，效率高，具有高度的模块化和扩展化，有文件管理和目录管理，设备支持，多任务，网络支持，图形窗口以及用户界面等功能，具有大量的应用程序接口（API），软件非常丰富，代表就是linux。 第四阶段：以Internet为标志的嵌入式操作系统，这是一个正在迅速发展的阶段，现在非常多的嵌入式操作系统已经有了接入Internet的能力。通过一个综合网关。 常见的嵌入式操作系统：uC/OS-Ⅱ：uC/OS-Ⅱ是一个公开源码，结构小巧，实时内核的实时操作系统。是一种基于优先级的可抢占式的硬实时内核，其内核提供任务管理与调度，时间管理，任务同步和通信，内存管理，中断服务等功能。其内核最小可以编译至2KB左右。-RTLinux：RTLinux是一个源代码开放的具有硬实时特性的多任务操作系统，他是通

嵌入式技术的现状和发展前景

浅谈我国嵌入式技术的现状与发展 学院：信息工程学院 班级：15级四班__________ 姓名：_马令剑_ 浅谈我国嵌入式技术的现状与发 展 当我们这些曾经稚嫩的孩子满怀憧憬与希望跨入21 世纪大门 的时候，计算机技术也开始进入一个如火如荼的时代！就像我们 这一代青少年一样，生长的茁壮而有力，计算机也在迅速的发展 着。 在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到 日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅 是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机机 学号：一Z2015019 器；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过 通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入 式技术的电子产品，小到mp3手机等微型数字化产品，大到网络 家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用 嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也 将逐渐改变传统的工业和服务方式。嵌入式技术是将计算机作为 一个信息处理部件,嵌入到应用系统中的 一种技术, 也 就是说, 它将软件固化集成到硬件系统中, 将硬件系统与软件系统 一体化。嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特 点,

因而进入21 世 纪后其应用越来越广泛。 计算机应用的普及、互联网技术的实用以及纳米微电子技术的突破，正有力推动着21 世纪工业生产、商业活动、科学实验和家庭生活等领域自动化和信息化进程。全过程自动化产品制造、大范围电子商务活动、高度协同科学实验以及现代化家庭起居，为嵌入式产品造就了崭新而巨大的商机。除了沟通信息高速公路的交换机、路由器和Modem构建CIMS所需的DCS和机器人以及规模较大的家用汽车电子系统。最有量产效益和时代特征 的嵌入式产品应数因特网上的信息家电（Internet Appliances）, 女口Web可视电话、Web游戏机、Web PDA俗称电子商务、商务通）、WAF电话手机、以及多媒体产品，如STB（电视机顶盒）、DVD播放机、电子阅读机。 （一）、在嵌入式技术的现状方面 以信息家电为代表的互联网时代嵌入式产品，不仅为嵌入式市场展现了美好前景，注入了新的生命；同时也对嵌入式系统技术，特别是软件技术提出新的挑战。这主要包括：支持日趋增长的功能密度、灵活的网络联接、轻便的移动应用和多媒体的信息处理，此外，当然还需对付更加激烈的市场竞争。 1. 入式应用软件的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持 随着因特网技术的成熟、带宽的提高，ICP和ASP在网上提供的信息内容日趋丰富、应用项目多种多样。像电话手机、电话座机及电冰箱、微波炉等嵌入式电子设备的功能不再单一，电气结构也更为复杂。为了满足应用功能的升级，设计师们一方面采用更强大的嵌入式处理器如32位、64位RISC芯片或信号处理器DSP增强处理能力；同时还采用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能复杂性，简化应用程序设计、保障软件质量和缩短开发周期。 目前，国外商品化的嵌入式实时操作系统，已进入我国市场 的，如WindRiver,、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek) 公司的嵌入式软件开发平台DeltaSystem, 它不仅包括DeltaCore嵌入式实时操作系统，而且还包括LamdaTools交叉开发工具套件，测试工具，应用组件等；此外，中科院也推出了Hopen嵌入式操作系统。 2. 上网成为必然趋势 为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求，面向21 世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求，嵌入设备必需配有通信接

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用上加以切入。从狭义上讲，我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己的操作系统并且具有某些特定功能的系统，这里的微处理器专指32位以上的微处理器。按照这种定义，典型的嵌入式系统有使用x86的小型嵌入式工控主板，在各种自动化设备，数字机械产品中有非常广阔的应用空间；另外一大类是使用Intel，Motorola等专用芯片构成的小系统，它不仅仅在新兴的消费电子和通讯仪表等方面获得了巨大的发展应用空间，而且甚至有趋势取代传统的工控机。现在大家更加清楚的看到：嵌入式技术的春天已经来了。所以也就难怪嵌入式系统成为当前最热门的技术之一。 1 嵌入式系统的含义及分类 嵌入式系统被定义为: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。 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技 术和电子技术和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。 目前嵌入式系统除了部分为32 位处理器外,大 量存在的是8 位和16 位的嵌入式微控制器(MCU) , 嵌入式系统是计算机应用的另一种形态,正如前所 述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌

我国嵌入式技术的发展和现状

学号：20097610144 班级：09级1班 姓名：王丹

我国嵌入式技术的现状与发展 嵌入式系统是计算机的一种应用形式，通常指埋藏在宿主设备中的微处理机系统，此类计算机一般不被设备使用者在意，亦称埋藏式计算机，典型机种如微控制器、微处理器和DSP等。 随着信息化，智能化，网络化的发展，嵌入式系统技术也将获得广阔的发展空间。美国著名未来学家尼葛洛庞帝在1999年1月访华时预言，4～5年后嵌入式智能（电脑) 工具将是PC和因特网之后最伟大的发明。我国著名嵌入式系统专家沈绪榜院士98年11月在武汉全国第11次微机学术交流会上发表的《计算机的发展与技术》一文中，对未来10年以嵌入式芯片为基础的计算机工业进行了科学的阐述和展望。1999年世界电子产品产值已超过12000亿美元，2000年达到13000亿美元，预计2005年，销售额将达18000亿美元。 进入20世纪90年代，嵌入式技术全面展开，目前已成为通信和消费类产品的共同发展方向。在通信领域，数字技术正在全面取代模拟技术。在广播电视领域，美国已开始由模拟电视向数字电视转变，欧洲的DVB（数字电视广播）技术已在全球大多数国家推广。数字音频广播（DAB）也已进入商品化试播阶段。而软件、集成电路和新型元器件在产业发展中的作用日益重要。所有上述产品中，都离不开嵌入式系统技术。像前途无可计量的维纳斯计划生产机顶盒，核心技术就是采用32位以上芯片级的嵌入式技术。在个人领域中，嵌入式产品将主要是个人商用，作为个人移动的数据处理和通讯软件。由于嵌入式设备具有自然的人机交互界面，GUI屏幕为中心的多媒体界面给人很

大的亲和力。手写文字输入、语音拨号上网、收发电子邮件以及彩色图形、图像已取得初步成效。 目前一些先进的PDA在显示屏幕上已实现汉字写入、短消息语音发布，日用范围也将日益广阔。对于企业专用解决方案，如物流管理、条码扫描、移动信息采集等，这种小型手持嵌入式系统将发挥巨大的作用。自动控制领域，不仅可以用于ATM机，自动售货机，工业控制等专用设备，和移动通讯设备结合、GPS、娱乐相结合，嵌入式系统同样可以发挥巨大的作用。近期长虹推出的ADSL产品，结合网络，控制，信息，这种智能化，网络化将是家电发展的新趋势。 硬件方面，不仅有各大公司的微处理器芯片，还有用于学习和研发的各种配套开发包。目前低层系统和硬件平台经过若干年的研究，已经相对比较成熟，实现各种功能的芯片应有尽有。而且巨大的市场需求给我们提供了学习研发的资金和技术力量。从软件方面讲，也有相当部分的成熟软件系统。国外商品化的嵌入式实时操作系统，已进入我国市场的有WindRiver、Microsoft、QNX和Nuclear等产品。我国自主开发的嵌入式系统软件产品如科银(CoreTek)公司的嵌入式软件开发平台Delta System，中科院推出的Hopen嵌入式操作系统（虽然还不够完善）。同时由于是研究热点，所以我们可以在网上找到各种各样的免费资源，从各大厂商的开发文档，到各种驱动，程序源代码，甚至很多厂商还提供微处理器的样片。这对于我们从事这方面的研发，无疑是个资源宝库。对于软件设计来说，不管是上手还是进一步开发，都相对来说比较容易。这就使得很多生手能够比较快的进入研究状态，利于发挥大家的积极创造性。

嵌入式技术的研究发展现状

嵌入式技术的研究发展现状 引言：在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机" 机器" ；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3, PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。一、嵌入式技术和嵌入式系统的定义及特点 嵌入式技术是将计算机作为一个信息处理部件, 嵌入到应用系统中的一种技术, 也就是说, 它将软件固化集成到硬件系统中, 将硬件系统与软件系统一体化。嵌入式具有软件代码小、高度自动化和响应速度快等特点,因而进入21 世纪后其应用越来越广泛, 例如, 各种家用电器如电冰箱、自动洗衣机、数字点电视机、数码相机等广泛应用这种技术。 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。它是计算机的一种应用形式，通常指埋藏在宿主设备中的微处理机系统，此类计算机一般不被设备使用者在意，亦称埋藏式计算机，典型机种如微控制器、微处理器和DSP等。 嵌入式系统可以称为后PC时代和后网络时代的新秀。与传统的通用计算机，数字产品相比，利用嵌入式技术的产品有其自己的特点： 1 、由于嵌入式系统采用的是微处理器，实现相对单一的功能，采用独立的操作系统，所以往往不需要大量的外围器件。因而在体积上，功耗上有其自身的优 势。相比之下，一个使用Windows CE的PDA仅靠机内电源就可以使用几天，而任何一台笔记本仅仅能够支持3 小时左右。 2 、嵌入式系统是将计算机技术、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，是一门综合技术学科。由于空间和各种资源相对不足，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处理器的选择更具有竞争力。 3 、嵌入式系统是一个软硬件高度结合的产物。为了提高执行速度和系统可 靠性，嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中，而不是存贮于 磁盘等载体中。片上系统，板上系统的实现，使得以pda 等为代表的这类产品拥有更加熟悉的操作界面和操作方式，比着传统的商务通等功能更加完善，实用。 4 、为适应嵌入式分布处理结构和应用上网需求，面向21 世纪的嵌入式系统要求配备标准的一种或多种网络通信接口。针对外部联网要求，嵌入设备必需配有通信接口, 相应

嵌入式操作系统的种类与特点

1.3.1 嵌入式操作系统的种类、特点与发展 1．嵌入式操作系统的种类 一般情况下，嵌入式操作系统可以分为两类： 非实时操作系统：面向消费电子产品等领域，这类产品包括个人数字助理（PDA）、移动电话、机顶盒、电子书等。 实时操作系统RTOS（Real-Time Embedded Operating System）：面向控制、通信等领域，如windriver公司的vxworks、isi的psos、qnx系统软件公司的qnx等。 （1）非实时操作系统 早期的嵌入式系统中没有操作系统的概念，程序员编写嵌入式程序通常直接面对裸机及裸设备。在这种情况下，通常把嵌入式程序分成两部分，即前台程序和后台程序。前台程序通过中断来处理事件，其结构一般为无限循环；后台程序则掌管整个嵌入式系统软、硬件资源的分配、管理以及任务的调度，是一个系统管理调度程序。这就是通常所说的前后台系统。一般情况下，后台程序也叫任务级程序，前台程序也叫事件处理级程序。在程序运行时，后台程序检查每个任务是否具备运行条件，通过一定的调度算法来完成相应的操作。对于实时性要求特别严格的操作通常由中断来完成，仅在中断服务程序中标记事件的发生，不再做任何工作就退出中断，经过后台程序的调度，转由前台程序完成事件的处理，这样就不会造成在中断服务程序中处理费时的事件而影响后续和其它中断。 实际上，前后台系统的实时性比预计的要差。这是因为前后台系统认为所有的任务具有相同的优先级别，即是平等的，而且任务的执行又是通过FIFO队列排队，因而对那些实时性要求高的任务不可能立刻得到处理。另外，由于前台程序是一个无限循环的结构，一旦在这个循环体中正在处理的任务崩溃，使得整个任务队列中的其它任务得不到机会被处理，从而造成整个系统的崩溃。由于这类系统结构简单，几乎不需要RAM/ROM的额外开销，因而在简单的嵌入式应用被广泛使用。 （2）实时操作系统 所谓实时性，就是在确定的时间范围内响应某个事件的特性。而实时系统是指能在确定的时间内执行其功能并对外部的异步事件做出响应的计算机系统。其操作的正确性不仅依赖于逻辑设计的正确程度，而且与这些操作进行的时间有关。“在确定的时间内”是该定义的核心。也就是说，实时系统是对响应时间有严格要求的。 实时系统对逻辑和时序的要求非常严格，如果逻辑和时序出现偏差将会引起严重后果。实时系统有两种类型：软实时系统和硬实时系统。软实时系统仅要求事件响应是实时的，并不要求限定某一任务必须在多长时间内完成；而在硬实时系统中，不仅要求任务响应要实时，而且要求在规定的时间内完成事件的处理。通常，大多数实时系统是两者的结合。实时应用软件的设计一般比非实时应用软件的设计困难。实时系统的技术关键是如何保证系统的实时性。实时操作系统可分为可抢占型和不可抢占型两类。 嵌入式实时操作系统在目前的嵌入式应用中用得越来越广泛，尤其在功能复杂、系统庞大的应用中显得愈来愈重要。 从某种意义上说，没有操作系统的计算机（裸机）是没有用的。在嵌入式应用中，只有把CPU嵌入到系统中，同时又把操作系统嵌入进去，才是真正的计算机嵌入式应用。 操作系统的实时性在某些领域是至关重要的，比如工业控制、航空航天等领域。想像飞机正在空中飞行，如果嵌入式系统不能及时响应飞行员的控制指令，那么极有可能导致空难事故。有些嵌入式系统应用并不需要绝对的实时性，比如PDA播放音乐，个别音频数据丢失并不影响效果。这可以使用软实时的概念来衡量。

嵌入式软件技术的现状与发展趋势研究

嵌入式软件技术的现状与发展趋势研究 嵌入式软件技术是一种常用的计算机技术，并且已经在社会经济发展中的生产生活领域得到了十分普遍的应用。不论是航空航天、军事国防，还是医疗卫生、电子通讯等，嵌入式软件技术随处可见。就目前嵌入式软件的发展情况来看，其拥有速度快、软件代码规模小等优势，在未来的智能化领域中拥有十分广阔的发展前景。现文章主要针对嵌入式软件的现状与发展趋势进行研究，以期充分发挥嵌入式软件技术对生产生活的贡献。 标签：嵌入式软件；发展现状；发展趋势 在计算机技术快速发展的现代化社会中，单一的计算机设备已经难以满足人们的生活与生产需求，人们开始对各种类型的嵌入式软件提出了新的要求。在日常生活中，嵌入式软件随处可见。网络电视、智能家电、汽车电子控制、全球定位导航系统、智能手机、智能游戏机等等都是应用嵌入式软件的产品。人们的日常生活已经离不开嵌入式软件技术，嵌入式软件的发展方向将会成为未來生产生活的关键。因此，针对嵌入式软件的现状与发展趋势进行研究对于嵌入式软件技术的发展进步有着十分重要的实际意义。 1 嵌入式软件 软件是为了满足使用需求而设计开发的程序、文件与相关技术。从分类的角度来看，软件可以分为系统软件与应用软件，从应用范围来分可以分为数据库软件、嵌入式软件等。从计算理论来看，一般软件可以看作是一组过程化的数学函数，函数输入数据隐射输出数据。而嵌入式软件同样也是数学函数，但是其于嵌入式软件的主要作用并非转化数据，而是与物理领域进行联通。简单的说，就是利用相关技术将操作系统或者其他开发软件嵌入到硬件之中。 1.1 嵌入式软件的分类 嵌入式操作系统。嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）是一种运用十分普及的系统软件。以往该操作系统更多的是被用于工业生产以及国防管理控制领域当中。嵌入式操作系统需要完成嵌入系统中所有的硬件、软件的调度、调整、控制与协调工作。嵌入式操作系统必须要充分体现系统的特点，通过安装与卸载模块的操作来完成系统的功能。一般来说，嵌入式操作系统主要在商业运作中应用更为合适。20世纪80年代开始，商业化的嵌入式操作系统就得到繁荣的发展。目前，全球主要的嵌入式操作系统有Windows CE、Palm OS、Linux、VxWorks等等[1]。其中在我国得到了普及应用的软件有WindRiver、Microsoft、QNX。相对于国外来说，我国嵌入式操作系统的发展起步时间较晚，与国外还存在一定的距离。国内该类型产品主要是在自主版权的Linux操作系统上实现的，使用较为普及的有红旗Linux、东方Linux等。 嵌入式支撑软件。嵌入式支撑软件的功能是辅助软件开发行为，为软件开发

嵌入式系统现状及展望

嵌入式系统现状及展望 楚红雨1 李磊民1 李驹光2 （1 西南科技大学信控学院 四川绵阳 621010） （2 中国科学院自动化研究所 北京 100084） 摘要：本文对嵌入式系统的概念、特点、分类及其工业特征进行了描述与分析,并就 其面临的问题和发展趋势进行了探讨和展望。 关键词：嵌入式系统工业特点 面临问题 发展趋势 The situation and prospects of embedded system Chu Hongyu Li Leimin Li Juguang (1 School of Information & Control, Southwest University of Science and Technology , Mianyang of Sichuan province 621010 ) (2 Institute of Automation ，Chinese Academy of Sciences ,Beijing,100084) Abstract: The article presents the concept 、 characteristics 、category and industrial characteristics of embedded system . It also discusses the facing problems and forecasts developing trend. Key Words: Industrial characteristics of embedded system ， facing Problem; Developing trend. 1嵌入式系统 1.1 嵌入式系统的概念和特点 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统 对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统［1］。它一般由嵌入式微 处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其它设备的控制、监视或管理等功能。 按以应用为中心的分类方法将计算机分为两类：嵌入式计算机和通用计算机。通用计 算机具有计算机的标准形态，通过装配不同的应用软件，以类同面目出现并应用在社会的各个方面，典型代表为PC ;而嵌入式计算机则是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统中。 与通用的计算机系统相比，嵌入式系统具有以下特点： （1） 专用紧凑：由于嵌入式设备的用途固定、成本敏感，其软硬件够用即可。因 此，它在体积、功耗和配置等方面有明显的约束； （2） 实时响应：嵌入式系统是某种技术过程信号处理和控制的核心处理环节，必须 满足技术过程的时限要求，一定要具有实时处理的特性； （3） 并发处理：在嵌入式系统的应用环境中，系统处理的事件往往是多个，而且可 能同时发生，所以嵌入式系统一般具有并发特点； （4） 稳定可靠：嵌入式系统产品使用环境不定，使用条件往往恶劣，故其稳定性和 可靠性是系统的必须具备的条件； （5） 技术密集：嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和各个行业的具体 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、不断创新的知识 集成系统； （6） 开发困难：嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也 是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发, 它的开发依赖于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示 波器等。 （7） 形式多样：嵌入式系统应用于国民经济各个领域，造成其品种繁多，形式多 样。 1.2 嵌入式系统的分类 目前嵌入式系统除了部分32位和64位处理器外，大量使用的是8位和16位的单片 机，因为嵌入式系统的大量的应用集中在中、低端产品上，高端产品应用的系统对芯片数量需求相对少一些。但随着集成电路技术的进步，32位处理器的性价比越来越具有比较高的性价比的优势，如目前大量用于手持设备和移动计算的ARM 微处理器就是其杰出的代表。 _______________________________________________________________________________https://www.sodocs.net/doc/b912896309.html,

浅谈嵌入式系统的现状及发展前景

浅谈嵌入式系统的现状 及发展前景 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

课程考核论文 课程名称信息学导论 学生姓名曾文静 系、专业信息工程系电子科学与技术专业 2013年 6 月 15 日 浅谈嵌入式系统的现状及发展前景 摘要:从嵌入式系统的含义、特点、开发平台及其工业特征出发,深入阐述了嵌入式计算机技术的发展现状,展望了嵌入式系统产业在我国的广阔发展前景景。 1. 嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品 在现在日益信息化的社会中，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌上处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机"机器"；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何一个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到 mp3，PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域中，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。 近几年，嵌入式系统产品日臻完善，并在全世界各行业得到广泛应用。嵌入式系统产品的研制和应用已经成为我国信息化带动工业化、工业化促进信息化发展的新的国民经济增长点。 随着信息化、智能化、网络化的发展，嵌入式技术将全面展开，现在嵌入式已经成为通信和消费类产品的共同发展方向。总体来说，嵌入式系统分别在硬件和软件方面获得发展。嵌入式系统必将成为当今IT界的又一焦点，开发自主知识产权的嵌入式处理器和嵌入式操作系统，对于我们国家的民族IT产业来讲具有十分重要的战略意义。从国内IT市场来看，嵌入式系统及其产品在由家电产品和Internet衍生出来的新型市场中占有主导地位和独特份额。 在消费家电的智能化的今天，嵌入式更显重要。像我们平常见到的手机、PDA、电子字典、可视电话、VCD/DVD/MP3Player、数字相机（DC）、数字摄像机（DV）、U-Disk、机顶盒（SetTopBox）、高清电视（HDTV）、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等，都是典型的嵌入式系统。据预测，随着Internet的迅速发展和廉价微处理器的出现，嵌入式系统将在日常生活里形成更大的应用领域。 例如，行车称重无线遥测调度系统:由贵溪冶炼厂和北京市自动化系统成套工程公司合作开发，用在贵溪冶炼车间。具体要求为系统前端由安装在行车上的行车工作站(3台)构成，行车工作站将行车称重信号转换成数字信号，并将采集的数字信号经处理后，通过无线电台传送给地面接收电台，接收电台将信号传输给地面工作站，地面工作站将接收到的信号进行归纳处理、监视，通过双绞线传送给闪速炉、阳极炉操作室显示，通过以太网传送给5台转炉操作并显示，传送给车间办公室终端，车间办公室进行最终的数据归纳、生成报表并打印。其中行车工作站主要采用PC/104数据采集卡和研华公司英寸饼干PC机PCM-4，该机主板上带有LoadbusIDE,VGA/LCD口，2个串口，1个并口和软驱接口，并附16M电子硬盘，体积小巧却达到了486级工业PC的配置水平。显示屏采用EL致发光屏(带触摸屏)，通过RS232接口与调制解调器及数据传输电台相连。行车工作站采用Windows32操作系统和组态王版软件，实现数据采集、输入行车运行状态、参数计算、显示功能，并在该软件基础上开发无线数据通讯 2.嵌入式系统介绍

适合STM32的嵌入式操作系统

一下是网络收集的几种适合stm32的嵌入式操作系统，打算最近都移植一下，先做个记录。 基于STM平台且满足实时控制要求操作系统，有以下4种可供移植选择。分别为μClinux、μC／OS-II、eCos、FreeRTOS和都江堰操作系统(djyos)。下面分别介绍这四种嵌入式操作系统的特点及不足。 1、μClinux μClinux是一种优秀的嵌入式Linux版本，其全称为micro-control Linux，从字面意思看是指微控制Linux。同标准的Linux相比，μClinux的内核非常小，但是它仍然继承了Linux操作系统的主要特性，包括良好的稳定性和移植性、强大的网络功能、出色的文件系统支持、标准丰富的API，以及TCP／IP网络协议等。因为没有MMU内存管理单元，所以其多任务的实现需要一定技巧。 μClinux在结构上继承了标准Linux的多任务实现方式，分为实时进程和普通进程，分别采用先来先服务和时间片轮转调度，仅针对中低档嵌入式CPU 特点进行改良，且不支持内核抢占，实时性一般。 在内存管理上由于μClinux是针对没有MMU的处理器设计的，不能使用处理器的虚拟内存管理技术，只能采用实存储器管理策略。系统使用分页内存分配方式，在启动时对实际存储器进行分页。系统对内存的访问是直接的，操作系统对内存空间没有保护，多个进程可共享一个运行空间，所以，即使是一个无特权进程调用一个无效指针也会触发一个地址错误，并有可能引起程序崩溃甚至系统崩溃。 μClinux操作系统的中断管理是将中断处理分为两部分：顶半处理和底半处理。在顶半处理中，必须关中断运行，且仅进行必要的、非常少、速度快的处理，其他处理交给底半处理；底半处理执行那些复杂、耗时的处理，而且接受中断。因为系统中存在有许多中断的底半处理，所以会引起系统中断处理的延时。 μClinux对文件系统支持良好，由于μClinux继承了Linux完善的文件系统性能，它支持ROMFS、NFS、ext2、MS-DOS、JFFS等文件系统。但一般采用ROMFS 文件系统，这种文件系统相对于一般的文件系统(如ext2)占用更少的空间。但是ROMFS文件系统不支持动态擦写保存，对于系统需要动态保存的数据须采用虚拟RAM盘／JFFS的方法进行处理。

嵌入式软件技术的现状与发展

嵌入式软件技术的现状与发展 发表时间：2018-12-13T10:33:30.073Z 来源：《红地产》2017年3月作者：刘亚兴1 滑 2 [导读] 在计算机技术快速发展的现代化社会中，单一的计算机设备已经难以满足人们的生活与生产需求，人们开始对各种类型的嵌入式软件提出了新的要求。在日常生活中，嵌入式软件随处可见。网络电视、智能家电、汽车电子控制、全球定位导航系统、智能手机、智能游戏机等等都是应用嵌入式软件的产品。人们的日常生活已经离不开嵌入式软件技术，嵌入式软件的发展方向将会成为未來生产生活的关键。 1 嵌入式软件技术的具体概念、使用特征 嵌入式软件技术属于计算机其中的一种应用形式，主要是指在宿主设备中埋藏的微处理系统，这类的计算机难以被设备使用者发现及关注，因此也称为埋藏式计算机，最为典型的机种代表为微处理器、DSP及微控制器等，在宿主设备中使用嵌入式软件技术能提高设备的智能性、让设备使用起来更加灵活方便，方便操作。从大方面来说，嵌入式软件技术主要是指作为某种技术过程中核心处理环节存在的，具有能够直接与现实环境接口及交互的一种计算机系统，一定程度上来说就是在特定的应用条件下，计算机处于嵌入式软件工作状态时即可便能与周围环境进行互动，是一种实时的工作方式。不管是埋藏在宿主设备中的微控制器还是嵌入在宿主系统中的IPC，两者本质上属于嵌入式软件技术的计算机处理系统，但微控制器具有成本较低、自然交互性好、结构紧凑等优势。嵌入式软件技术的主要特点表现为以下几个方面：首先嵌入式软件技术具有一定的实用意义，嵌入式软件技术与功能复合用户的需求，嵌入式软件技术是嵌入到计算机系统当中取得，也是服务于计算机系统的，与硬件有着密切相关性，嵌入式软件技术的开发主要是根据客户的需求，面向产业的发展方向及市场需求性等进行开发创造的，具有一定的实用意义。另一个是具有灵活性特点，由于嵌入式软件技术能随时进行开发，不存在时间限制，且嵌入式软件技术的形态小巧，能较为便利的嵌入到计算机系统中去，嵌入之后对计算机系统的功能不存在影响，且嵌入式软件技术根据市场需求及用户需要还能进行不断升级，具有一定的灵活变动性。 2 嵌入式软件技术发展现状 由于互联网技术的快速发展以及市场对智能化生活产品需求的快速增长，促使我国嵌入式系统快速发展。不仅仅在智能家居、智能化汽车等方面具有非常广阔的市场前景。同时在通信、消费电子以及工业生产的方面也得到了广泛的应用。特别是智能手机的快速发展，带动了整个消费市场的快速发展。并且以智能手机为控制终端的智能家居的兴起，让嵌入式软件的应用领域得到了进一步的扩展。除此之外，嵌入式软件技术还在工业智能化控制、金融交易、电子医疗、交通智能化控制等方面得到了广泛的应用。现如今，我国电子化、信息化、智能化发产业发展十分迅速，互联网技术下嵌入式软件自身的优势得以体现。其成本低、规模小、使用简单、人机交流方便等优势逐渐体现出来，并在智能化领域中得到了广泛的应用，为人们的生活和生产带来了诸多便捷之处。 3 嵌入式软件技术的发展趋势 图1是我国嵌入式软件的主要应用领域以及具体的应用行业，嵌入式软件技术在未来的发展还有无限种可能性。 图1 3.1 无线网络技术 无线网络在现在社会中发挥了越来越大的重要性，不仅在我国的企业和工作单位中少不了无线网络的应用，在大多数家庭中，无线网络也成为了人们生活的基础。所以无限网络技术在我国的社会中有广阔的发展空间。将嵌入式网络的未来发展方向定位到无线网络领域必定能够带来很多新的发现，因为无线网络技术在现在的社会中虽然应用很广泛，但是还有很多不足之处，例如距离问题，无线网络的近距离传输是很方便的，但是如果距离过大，无线网络就不能够发挥作用了，嵌入式软件技术可以将这个问题做一个切入点，用这种技术来弥补无线网络中的不足之处，从而为人们提供更多的方便。 3.2 互联网技术 嵌入式软件技术在未来一定会广泛的应用到互联网中，因为传统的网络单片机在未来不能够满足互联网发展的要求，而嵌入式软件技术却能够为互联网的发展提供更多的可能性。微处理器是嵌入式软件的一个重要部分，不仅能够对我国已有的大部分设备提供接口，还支持同时多种接口,这项技术是很重要的,利用其它的技术很难实现，所以可以说嵌入式软件技术在互联网领域的应用是我国时代发展的必然性。在我国的现代社会中，人们应用互联网会有一定的要求，对于上网有很多的限制，但是当嵌入式软件应用后，只要有相应的通信网协议以及物理驱动软件，人们不管在哪里，不管什么时间都可以轻轻松松的上网，这项技术的发明对于人们来说提供了很大的方便，也是我国科技进步的一种表现。所以嵌入式软件技术在我国互联网中的应用是我国科技进步的必然要求，不仅方便了人们的生活和工作，还能够为我国社会的进步做出巨大的贡献。 3.3 人工智能技术 为人类提供更加丰富和优质的服务是嵌入式软件技术开发的重要意义，人工智能就能够为嵌入式软件技术实现这一个目标，人工智能在我国的社会中已经得到了一定的应用，在未来的社会中会得到更加广泛的应用，将嵌入式软件技术应用到人工智能技术中来有利于人工智能技术的发展，从而为人类的社会得到更大的贡献。在当下，人工智能技术已经被广泛应用与医疗卫生领域，对减少病患者的病痛伤害

浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景

浅谈嵌入式系统的发展现状与应用前景 （检测技术与自动化装置卜庆贵2010080111） 1嵌入式系统的定义与特点 1.1定义 嵌入式系统(Embedded System)，就是功能比通用计算机专门化，具有通用计算机所不能具备的针对某个方面特别设计的，合适的运算速度，高可靠性和较低比较成本的专门计算机系统。 英国电机工程师协会的定义为：嵌入式系统为控制、监视或辅助设备，机器甚至工厂运作的装置。它具备了下列特性：通常执行特定功能；以微电脑与周边构成核心，严格的时序与稳定度的要求。全自动操作循环。 我国定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性．成本，体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 1.2 特点 嵌入式系统的主要特点在于系统内核小、专用性强、具有高适时性和高可靠性。根据应用需求对软硬件进行裁剪，在满足用户功能的基础上，最大限度地追求系统的可靠性、成本、体积是嵌入式技术研究的目标；建立相对通用的硬件基础，根据应用需求挂接输入检测和输出控制模块，然后在其上量身定制操作系统，再开发满足具体需求的应用软件，是嵌入式应用系统开发的一般模式。

2嵌入式系统的分类 目前嵌入式系统除了部分为32位处理器外，大量存在的是8位和16位的嵌人式微控制器（blCul）．嵌入式系统是计算机应用的另一种形态，它与通用计算机应用不同在于：嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各装置、产品和系统之间的一种软硬件高度专业化的特定计算机系统。目前根据其发展现状．嵌人式计算机可以分成下面几类： （1）嵌入式微处理器 嵌入式微处理器的基础是通用计算机中的CPU。在应用中．将微处理器装配在专门设计的电路板上．只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求．嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在上作温度、抗电磁下扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。 （2）嵌入式微控制器 嵌人式徽控制器义称单片机。嵌入式徽控制器一般以某一种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROM—PROM、RAM、总线、总线逻辑、定时，计数器、看门狗、I／O、串行口、脉宽调制输出、MD、D／A、RAM、E2PROM 等各种必要功能和外故。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产品，每种衍生产品的处理器内枝都是一样的．不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配．功能不多不少．从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器相比．微控制器的最大特点是单片化体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。（3）嵌入式DSP处理嚣 DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计．使其适合于执行DSP