嵌入式系统开发大作业.doc

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1、嵌入式系统开发大作业题目：嵌入式系统发展前景班级： 姓名： 学号： 2014年11月24日前言在电子计算机发展的初期,计算机一直是“供养”在特殊机房中的大型、昂贵的专用设备,主要是实现一些特殊的数值计算.随着计算机的发展,微处理器表现出的智能化水平引起了设备制造、机电控制等专业人士的兴趣,他们将微处理器嵌入到一个控制对象的体系中,实现对象体系的智能化控制.这一应用极大地提高了系统的可控性和智能化.为了区别于原有使用在PC领域的计算机,把嵌入到对象体系中、实现对象体系智能化控制的计算机,称作嵌入式计算机.因此,嵌入式计算机诞生于微处理器发展时代.早期嵌入式计算机是将一个计算机嵌入到一个具体应用的

2、控制对象的体系中去,这是嵌入式系统发展的起点,也标志着计算机进入了通用计算机与嵌入式计算机两大分支并行发展的时代,从而导致20世纪末计算机应用的高速发展,并由此引发了计算机分类方式的变化.一、嵌入式简介嵌人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、功耗等方面有特殊要求的专用计算机系统。嵌人式系统与通用计算机系统的本质区别在于系统应用不同，嵌人式系统是将一个计算机系统嵌人到对象系统中。这个对象可能是庞大的机器，也可能是小巧的手持设备，用户并不关心这个计算机系统的存在。嵌人式系统一般包含嵌人式微处理器、外围硬件设备、嵌人式操作系统和应用程序

3、四个部分。嵌人式领域已经有丰富的软硬件资源可以选择，涵盖了通信、网络、工业控制、消费电子、汽车电子等各种行业。工具.二、嵌入式系统的分类2.1从硬件范畴按表现形式分类以核心部件来划分:(1)嵌入式微处理器：Am186/88,MIPS,ARM,Power PC,68000,SC-400,386EX等;(2)嵌入式微控控制器主要有 8051,P51XA,MCS-251,MCS-96/196/296,C166/167,和ARM系列等;(3)嵌入式DSP处理器:代表性的产品主要是Texas Instruments的TMS320系列和Motorola的DSP56000系列;(4)嵌入式片上系统:分为通用

4、和专用两类,通用系列包括Infineon的TriCore,Motorola的M-Core等.专用的片上系统一般用于某个或者某类系统中,不为一般用户所知.2.2从软件范畴按实时性要求分类(1)非实时系统:如PDA,手机等;(2)软实时系统:如消费类产品等;(3)硬实时系统:如工业和军工系统产品.三、嵌入式操作系统 在嵌人式软件中，操作系统具有极其重要的意义，这一点与PC是相同的，尤其是嵌人式系统一般将所有软件(操作系统和应用软件)整体设计并一次性安装，因此嵌人式操作系统的地位较之于PC其实更加重要和突出。如果说嵌人式系统的核心是软件，那么嵌人式软件的核心就是操作系统。据调查，目前全世界的嵌人式操

5、作系统已经有200多种。从20世纪80年代开始，出现了一些商用嵌人式操作系统，它们大部分都是为专有系统而开发的。随着嵌人式领域的发展，各种各样嵌人式操作系统相继问世。有许多商业的嵌人式操作系统，也有大量开放源码的嵌人式操作系统。20世纪80年代，商业化的嵌入式操作系统开始得到蓬勃发展。目前国内外已有几十种商业操作系统可供选择，如 VxWorks、pSOS、Palm OS、Neculeus、WindowsCE 和“女娲 Hopen”等。操作系统 Cellvic 掌上电脑 韩国ChorusOS 电信 美国C m x 消费电子、汽车、医疗设备、通讯、航空、工控 美国E C o s 信息电器（家电、通

6、讯） 美国Embedix 消费电子、电信、工控、信息家电、运输、零售 美国Epoc 无线信息设备 美国Hopen 消费电子、信息家电、导航系统 中国Inferno 网络设备、信息家电、工控、汽车、军事、航空 美国LynxOS 电信、航空、防御系统 美国Nucleus 消费电子、网络设备、无线、导航、办公设备控制、医疗设备 美国O S 9 消费电子、信息电器、汽车多媒体系统 美国Palm OS 掌上电脑Penbex 掌上电脑 台湾p S O S 消费电子、工控、网络设备、航空、防御系统、汽车、交通、医疗设备 美国Q n x 消费电子、电信、汽车、医疗设备 加拿大Supertask 机顶盒 美国V

7、xWorks 消费电子、工控、网络设备、航空、防御系统、汽车、交通医疗设备 美国WinCE 消费电子 美国Information Technology & Application 信息技术与应用Information Technology & Standardization信 息 技 术 与 标 准 化在所有的操作系统中，著名的嵌人式操作系统有:C/OS, VxWorks Neculeus Linux和WindowsCE等。Linux是一个发展最快、应用最为广泛的操作系统。Linux本身的种种特性使其成为嵌人式随着嵌人式Linux的成熟，提供更小的尺寸和更多类型的处理器支持，并从早期的试用阶段

8、迈进到嵌人式的主流，它抓住了电子消费类设备的开发者们的想象力。在一般家用个人计算机市场上，由于微软窗口系统占有极大优势，Linux很难突破封锁获得进展，但其稳定优异的性能，使得Linux目前已成为全球第二大服务器操作系统。根据IDC统计，全球超过13%的服务器采用Linux系统，仅落后窗口各类型操作系统27个百分点，尤其在某些需要大量数学运算的超级计算机、网络服务器、以及区域型网络的重要连结点上，Linux十分获得青睐，连军事单位与情报单位都相当欣赏。 预计在服务器市场上，Linux在未来几年内将以每年89省消费率偏低的成因及对策分析报告指出，改善需求结构是解决制约经济结构性问题的重点，要牢牢

9、把握扩大内需这一战略基点，加快建立扩大消费需求长效机制，释放居民消费潜力，使经济发展更多依靠内需特别是消费需求拉动。2000年以来，随着经济的增长，河北省消费需求规模的不断扩大，居民消费水平大幅度提高，但消费率却持续走低，消费需求对经济增长的贡献作用减弱。为此，本文通过梳理总结全省不同时期消费的特点，分析研究了影响消费率低下的深层原因，并提出提高消费率的建议。二、嵌入式发展现状在今天IT产业的微电子技术、通讯技术、计算机技术和互联网技术迅猛发展和高度融合的时期，软件、尤其是嵌人式系统软件越发彰显出其重要的地位和作用，中国嵌人式系统市场处于快速增长时期，政府已充分认识到它的重要作用，并在政策、资

10、金等方面给予了大力支持。2004年国家发改委、科技部、商务部联合颁布的当前优先发展的高技术产业化重点领域指南，把嵌人式软件产业作为国家发展的一个重要领域，这使得嵌人式系统在我们的日常生活中也形成了越来越广泛的应用领域。中国嵌人式系统的主要客户分布在电信、医疗、汽车、安全和消费类等行业。来自2010-2011年度的行业调查数据显示，目前嵌人式产品应用最多的三大领域是“消费电子、通信设备、工业控制”，所占比例分别是26% 17%和13%，三大领域所占比例之和接近60%。伴随移动互联网产业的发展，智能手机作为嵌人式技术应用中最大的消费电子领域的典型产品，更是得到了快速3E以苹果IOS和谷歌Andro

11、id为代表的操们高点，嵌人式操作系统和相关软件已经万产业提升价值和核心竞争力的关键技术。 最近几年来，中国的嵌人式软件发展速度一直高于中国软件产业的发展速度和全球嵌人式软件的发展速度，在中国软件产业和全球嵌人式软件产业中所占的比重越来越大。目前，中国嵌人式软件产业在整个软件产业中的比重已经超过了三分之一强。2009年的统计数据，嵌人式软件是中国整个软件业收人的17.6 %，占软件出口的2/3以上，在中国前10家最大的软件企业中，有5家是嵌人式软件企业。四、 嵌入式发展前景信息数字时代的到来，使嵌人式系统获得了巨大的发展契机，嵌入式系统的应用正在从狭窄的应用范围、单一的应用对象以及简单的功能,向

12、着未来社会需要的应用需求进行转变.社会对嵌入式系统的需求正在慢慢扩大,特别是近几年随着互联网的发展,对信息家电的需求越来越明显.嵌入式系统在信息家电与此同时，随着物联网成为国家发展战略，其受重视的程度不言而喻.嵌入式系统发展前景日益普及的家用电器体现了互联网时代嵌入式产品,为嵌入式市场展现了美好前景,带来了新的生命;也对嵌入式系统、软件技术带来新的挑战。包括:支持迅速增长的功能密度、快捷的网络联接、小巧的移动应用和多媒体信息处理,因此也带来了更加激烈的市场竞争。170百忽打匡砚滋召盔臼技术应.4.1 嵌入式软件开发需要完备的开发工具和操作系统支持,随着网络技术的成熟,网上提供的信息量也越来越大

13、、应用项目像电话、手机、电冰箱等嵌入式设备的功能多样化。为满足功能的多样化,专业人士采用更强大的嵌入式处理器来增强处理能力;同时还应用实时多任务编程技术和交叉开发工具技术来控制功能,简化应用程序、确保软件质量和开发周期。4.2随着嵌入式实时操作系统的国际商品化,已有windRiver、MICr0S0ft、等产品进入我国市场。自主开发的嵌入式系统软件产品如科银公司的嵌入式软件开发平台Dehasystem,它不仅包括嵌入式实时操作系统,而且还包括交叉开发工具套件、测试工具、应用组件等。4.3近联网的逐渐普及和迅速发展。嵌入式系统要求配备标准的或多种网络通信接口。为应对外部联网要求,嵌入设备必需配有

14、通信接口,由于家用电器相互关联(如防盗、影视和信息终端交换)及协调工作等要求,新一代嵌入式设备还需具备多种实用或通信接口,也提供相应的通信组网协议软件和物理层驱动软件。4.4嵌入式产品设计降低处理器的性能,限制内存容量和复用接口芯片。支持电子设备向小尺水微功耗和低成本方向发展。为满足这种特性,并相应提高了嵌入式软件设计技术要求。选用最佳的编程模型和不断改进算法,优化编译器性能。因此;既要软件人员经验丰富,同时需要先进嵌入式软件技术。4.5嵌入式设备受众多家庭和人们喜爱,原因是它们与使用者之间具有亲和力,能提供丰富多样的人机交互界面,如信息终端交互要求以夜景或电子屏幕为中心的多媒体界面。手写文字

15、输入、语音拨号、彩色图形、图像已取得初步成效。4.6嵌入式系统的两种应用模式因嵌入式系统具有多学科交叉的应用特点,则需要计算机领域人员年入其结构体系、软件技术、工程应用的研究。所以了解对象系统的控制要求,实现系统控制就应具备该领域的专业知识。从嵌入式系统发展的历史,以及嵌入式应用的多样性,足以了解到嵌入式系统形成的两种应用模式。4.7现存的两种应用模式从微型机出现到独立发展的单片机时代,嵌入式系统从原器件状态进入到电子技术领域,从电子技术应用为主体,到电子系统的智能化计算机专业人员没有真正进入单片机应用领域。所以电子技术应用专业人员以习惯性的电子技术应用,进入到单片机的应用开发。这种应用模式具

16、有:软、硬件的低层性和随意性,缺少计算机工程设计方法。尽管在单片机时代,计算机专业出现嵌入式系统领域,随着后微型机时代的到来,网络、通信技术迅速发展;嵌入式系统软、硬件技术有了迅猛发展,为计算机专业人员进入嵌入式系统应用另辟了新的空间,使得嵌入式系统应用模式带有计算机工程应用的特点,即嵌入式系统软、硬件平台,以网络、通信为主的非嵌入蒯氏层次应用。五、 结束语嵌入式系统经历了近20年的发展,已经从普遍的低端应用进入到一个高、低端并行发展,并且不断提升低端应用技术水平的时代.未来嵌入式必将推进全球经济社会高速的发展，实现人类发展史上的重大你个大突破。科学在发展，人类在进步，随着一代又一代IT精英们的不懈努力，未来嵌入式系统一定会是更加方便人们的工作、学习、生活的好伴侣。参考文献:1田泽.嵌入式系统开发与应用教程M 北京航空航天大学社,2005.5-9.2周立功.ARM嵌入式系统基础教程M. 北京航空航天大学出社,2005.1.3马忠梅,李善平.ARM&Linux嵌入式系统教程M.北京:北京航空航天大学出版社,2005.3.4石家庄职业技术学院学报2006年第4期.5连丰,宋铁成,叶芝慧.嵌入式系统及其开发应用M.北京:电子工业出版社.