系统架构设计笔记（58）—— 嵌入式系统概论

嵌入式系统是一种以应用为中心，以计算机技术为基础，可以适应不同应用对功能 、 可靠性 、 成本 、 体积 、 功耗等方面的要求，集可配置，可裁减的软 、 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 、 支撑软件以及应用软件组成。

其中， “ 嵌入性 ” 、 “ 专用性 ” 与 “ 计算机系统 ” 是嵌入式系统的三个基本的核心要素，具体来讲：

1. 嵌入性：指计算机计算机嵌入到对象系统中，且满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型） 、 电气 / 气氛环境（可靠） 、 成本（价廉）等要求。
2. 专用性：指软 、 硬件的裁剪性，满足对象要求的最小软 、 硬件配置等。
3. 计算机系统：指嵌入式系统必须是一个能满足对象系统控制要求的计算机系统。

归纳起来，典型的嵌入式系统具有以下特点：

（1）系统专用性强。嵌入式系统是针对具体应用的专门系统。它的个性化很强，软件和硬件结合紧密。一般要针对硬件进行软件的开发和移植，根据硬件的变化和增减对软件进行修改。由于嵌入式系统总是用来完成某一特定任务，整个系统与具体应用有机地结合在一起，升级换代也以更换整个产品的方式进行，因此，一个嵌入式产品一旦进入市场，一般具有较长的生命周期。

（2）系统实时性强。嵌入式系统中有相当一部分系统要求对外来事件在限定的时间内及时做出响应，具有实时性。

（3）软 、 硬件依赖性强。嵌入式系统的专用性决定了其软 、 硬件之间具有很强的互相依赖性，两者必须协同设计，以达到共同实现预定功能的目的，并满足性能 、 成本和可靠性等方面的严格要求。

（4）处理器专用。嵌入式系统的处理器与通用计算机的处理器之间最大的不同之处在于，嵌入式系统的处理器一般是为某一特定目的和应用而专门设计的。通常具有功耗低 、 体积小 、 集成度高等优点，能够把许多在通用计算机上需要由板卡完成的任务和功能集成到芯片内部，从而有利于嵌入式系统的小型化和移动能力的增强。

（5）多种技术紧密结合。嵌入式系统通常是计算机技术 、 半导体技术 、 电力电子技术及机械技术与各行业的具体应用相结合的产物。通用计算机技术也离不开这些技术，但它们相互结合的紧密程度不及嵌入式系统。

（6）系统透明性。嵌入式系统在形态上与通用计算机系统差异甚大。它的输入设备往往不是常见的鼠标和键盘之类的设备，甚至没有输出装置，用户可能根本感觉不到它所使用的设备中有嵌入式计算机系统的存在，即使知道也不必关心这个嵌入式计算机系统的相关情况。

（7）系统资源受限。嵌入式系统为了达到结构紧凑 、 可靠性高及降低系统成本的目的，其存储容量 、 输入 / 输出设备的数量和处理器的处理能力都比较有限。

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