嵌入式基础

嵌入式系统总结

嵌入式导论

嵌入式定义：

嵌入式系统是以应用为中心、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。是包含有计算机，但又不是通用计算机的计算机应用系统

嵌入式计算机和通用计算机的对比：

特征	通用计算机	嵌入式系统
形式	看得见	看不见
类型	可以按照体系结构、运算速度、结构规模等划分	形式多样，按照应用来区分
组成	通用处理器、标准总线、外设	面向应用的嵌入式微处理器、总线和外部接口多集成在处理器内部
软硬件关系	软硬件相对	软硬件紧密集成
开发方式	开发、运行平台都是通用计算机	采用较差开发方式，开发平台一般是通用计算机、运行平台是嵌入式系统。
二次开发	程序可重新编制	一般不能再次编程
应用	走向功能性计算机	走向专用计算机

嵌入式系统的特点：

处理器位数分：
- 4位
- 8位
- 16位
- 32位（主流发展趋势）
- 64位
应用分类
速度分类
- 强实时系统（响应时间在毫秒或微妙级）
- 一般实时系统（几秒的数量级）
- 弱实时系统（数十秒或更长、且响应时间会随系统负载变化）
确定性
- 硬实时（系统对系统响应时间有严格的要求，如果系统响应时间不能满足，就要引起系统崩溃或致命的错误。）
- 软实时（系统对系统响应时间有要求，但是如果系统响应时间不能满足，不会导致系统出现致命的错误或崩溃。）
嵌入式系统软件结构分类
- 循环轮询系统
- 有限状态机系统
- 前后台系统
- 单处理器多任务系统
- 多处理器多任务系统

initialize()
while(true)  
{
	if (condition_1) action_1();
	if (condition_2) action_2();
	......
	if (condition_n) acition_n();
}

优点：

缺点：

循环轮询系统适合于慢速和非常快速的简单系统

前后台系统是中断驱动系统的一种，后台是一个循环轮询系统一直在运行，前台是由一些中断处理过程组成的。当有一个前台事件发生时，引起中断，进行前台处理，处理完成后又回到后台。

需要考虑的问题：

系统性能指标：

当采用中断处理程序加一个后台主程序这种软件结构难以实时的、准确的、可靠的完成，并且存在一些互不相关的过程需要在一个计算机中同时处理。这种情况下就需要采用实时多任务系统。

结构：由多个任务，多个中断处理过程，实时操作系统组成的有机的整体。

每个任务是顺序执行的，并行性通过操作系统来完成，任务间的相互通信和同步也需要操作系统的支持。