【E問E答】到底什么是嵌入式系統？

　　嵌入式系統它是指用于執行獨立功能的專用計算機系統。它其中包括了微處理器、定時器、微控制器、存儲器、傳感器等等，一系列的微電子芯片與器件，和嵌入式在存儲器中的微型操作系統、控制應用軟件組成，共同實現諸如實時控制、監視、管理、移動計算、數據處理等各種自動化處理任務。嵌入式系統它是以應用為中心的，它是以微電子技術、控制技術、計算機技術、通訊技術為基礎的，也重要的強調了硬件與軟件的協同性與整合性，軟件與硬件可剪裁，以此滿足系統對功能、成本、體積和功耗等要求。最簡單的嵌入式系統僅有執行單一功能的控制能力，比如說單片機的應用，在唯一的ROM 中僅有實現單一功能控制程序，無微型操作系統。復雜的嵌入式系統，例如個人數字助理(PDA)、手持電腦(HPC)等，具有與PC幾乎一樣的功能。實質上與PC的區別僅僅是將微型操作系統與應用軟件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH存儲器中，而不是存貯于磁盤等載體中。很多復雜的嵌入式系統又是由若干個小型嵌入式系統組成的。

　　背景近些年來，隨著以計算機技術，通訊技術為主的信息技術的快速發展和Internet 的廣泛應用，傳統的控制學科正在發生變革，出現了許多新的生長點。伴隨而來的一個現象是控制專業的相當多的學生在畢業后進入了計算機，通訊行業，以致有人說學控制沒有用，自動化專業可以取消了。這些情況的出現使我們控制教育工作者反復思考，傳統的控制應如何拓寬它的領域?控制專業應該教什么才使學生感到有用?

　　發展歷史第一階段：早期的嵌入式系統設計方法，通常是采用“硬件優先”原則。即在只粗略估計軟件任務需求的情況下，首先進行硬件設計與實現。然后，在此硬件平臺之上，再進行軟件設計。因而很難達到充分利用硬件軟件資源，取得最佳性能的效果。同時，一旦在測試時發現問題，需要對設計進行修改時，整個設計流程將重新進行，對成本和設計周期的影響很大。這種傳統的設計方法只能改善硬件/軟件各自的性能，在有限的設計空間不可能對系統做出較好的性能綜合優化，在很大程度上依賴于設計者的經驗和反復實驗。第二階段：90年代以來隨著電子系統功能的日益強大和微型化，系統設計所涉及的問題越來越多，難度也越來越大。同時硬件和軟件也不再是截然分開的兩個概念，而是緊密結合、相互影響的。因而出現了軟硬件協同(codesign)設計方法，即使用統一的方法和工具對軟硬件，協同設計軟硬件體系結構，以最大限度地挖掘系統軟硬件能力，避免由于獨立設計軟硬件體系結構而帶來的種種弊病，得到高性能低代價的優化設計方案。