嵌入式系統定義和發展歷史
如果我們了解了嵌入式(計算機)系統的由來與發展,對嵌入式系統就不會產生過多的誤解,而能歷史地、本質地、普遍適用地定義嵌入式系統。
(1) 嵌入式系統的定義
按照歷史性、本質性、普遍性要求,嵌入式系統應定義為:“嵌入到對象體系中的專用計算機系統”。“嵌入性”、“專用性”與“計算機系統”是嵌入式系統的三個基本要素。對象系統則是指嵌入式系統所嵌入的宿主系統。
(2) 嵌入式系統的特點
嵌入式系統的特點與定義不同,它是由定義中的三個基本要素衍生出來的。不同的嵌入式系統其特點會有所差異。
與“嵌入性”的相關特點:由于是嵌入到對象系統中,必須滿足對象系統的環境要求,如物理環境(小型)、電氣/氣氛環境(可靠)、成本(價廉)等要求。
與“專用性”的相關特點:軟、硬件的裁剪性;滿足對象要求的最小軟、硬件配置等。
與“計算機系統”的相關特點:嵌入式系統必須是能滿足對象系統控制要求的計算機系統。與上兩個特點相呼應,這樣的計算機必須配置有與對象系統相適應的接口電路。
另外,在理解嵌入式系統定義時,不要與嵌入式設備相混淆。嵌入式設備是指內部有嵌入式系統的產品、設備,例如,內含單片機的家用電器、儀器儀表、工控單元、機器人、手機、PDA等。
(3)嵌入式系統的種類與發展
按照上述嵌入式系統的定義,只要滿足定義中三要素的計算機系統,都可稱為嵌入式系統。嵌入式系統按形態可分為設備級(工控機)、板級(單板、模塊)、芯片級(MCU、SoC)。
有些人把嵌入式處理器當作嵌入式系統,但由于嵌入式系統是一個嵌入式計算機系統,因此,只有將嵌入式處理器構成一個計算機系統,并作為嵌入式應用時,這樣的計算機系統才可稱作嵌入式系統。
嵌入式系統與對象系統密切相關,其主要技術發展方向是滿足嵌入式應用要求,不斷擴展對象系統要求的外圍電路(如ADC、DAC、PWM、日歷時鐘、電源監測、程序運行監測電路等),形成滿足對象系統要求的應用系統。因此,嵌入式系統作為一個專用計算機系統,要不斷向計算機應用系統發展。因此,可以把定義中的專用計算機系統引伸成,滿足對象系統要求的計算機應用系統。
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