[精品]嵌入式的发展和应用前景.doc

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1、嵌入式的发展和应用前景在现在日益信息化的社会屮，计算机和网络已经全面渗透到日常生活的每一个角落。对于我们每个人，需要的已经不再仅仅是那种放在桌JL处理文档，进行工作管理和生产控制的计算机〃机器〃；各种各样的新型嵌入式系统设备在应用数量上已经远远超过通用计算机，任何-•个普通人可能拥有从大到小的各种使用嵌入式技术的电子产品，小到mp3,PDA等微型数字化产品，大到网络家电，智能家电，车载电子设备。而在工业和服务领域屮，使用嵌入式技术的数字机床，智能工具，工业机器人，服务机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。FI前嵌入式系统技术已经成为了最热门的技术之一

2、，吸引了大批的优秀人才投入其屮。但是对于何为嵌入式系统，什么样的技术又可以称之为嵌入式技术,仍在讨论之屮，有关嵌入式系统定义的问题，已经在很多论坛社区引发了多次争论。就这个问题我们可以分别从广义上和狭义上讲：广而化Z,可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌入式系统。作为系统核心的微处理器又包括三类：微控制器(MCU)、数字信号处理器(DSP)、嵌入式微处理器(MPU)o所以有人简单的说：〃嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之屮。〃还有人认为嵌入式系统就是〃以应用为屮心、以计算机技术为基础、软件破件可裁剪、适应应用系统对功

3、能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统〃。应该说后者从功能应用特征上比较好的给出了嵌入式系统的定义，嵌入式的概念的分析根本上应该从应用上加以切入。从狭义上讲，我们更加强调那些使用嵌入式微处理器构成独立系统，具有自己的操作系统并且具有某些特定功能的系统，这里的微处理器专指32位以上的微处理器。按照这种定义，典型的嵌入式系统有使用x86的小型嵌入式工控主板,在各种自动化设备，数字机械产品屮有非常广阔的应用空间；另外一大类是使用Intel,Motorola等专用芯片构成的小系统，它不仅仅在新兴的消费电子和通讯仪表等方面获得了巨大的发展应用空间，

4、而且甚至有趋势取代传统的工控机。现在大家更加清楚的看到：嵌入式技术的春天己经来了。所以也就难怪嵌入式系统成为半前最热门的技术Z—。嵌入式系统的分类H前嵌入式系统除了部分为32位处理器外,大量存在的是8位和16位的嵌入式微控制器(MCU),嵌入式系统是计算机应用的另一•种形态,正如前所述它与通用计算机应用不同:嵌入式计算机是以嵌入式系统的形式隐藏在各种装置、产品和系统之屮的一种软破件高度专业化的特定计算机系统。H前根据其发展现状,嵌入式计算机可以分成下而几类：(1)嵌入式微处理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU)嵌入式微处

5、理器的基础是通用计算机屮的CPUo在应用屮，将微处理器装配在专门设计的电路板上，只保留和嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅度减小系统体积和功耗。为了满足嵌入式应用的特殊要求，嵌入式微处理器虽然在功能上和标准微处理器基本是一样的，但在工作温度、抗电磁干扰、可靠性等方面一般都做了各种增强。(2)嵌入式微控制器(MicrocontrollerUnit,MCU)嵌入式微控制器又称单片机。嵌入式微控制器--般以某--种微处理器内核为核心，芯片内部集成ROMPEPROM.RAM、总线、总线逻辑、定时P计数器＞WatchDog.IPO、串行口、脉宽调制输出、AP

6、D、DPA、FlashRAM、E2PROM等各种必要功能和外设。为适应不同的应用需求，一般一个系列的单片机具有多种衍生产眦每种衍生产詁的处理器内核都是一样的，不同的是存储器和外设的配置及封装。这样可以使单片机最大限度地和应用需求相匹配,功能不多不少，从而减少功耗和成本。和嵌入式微处理器和比，微控制器的最大特点是单片化,体积大大减小，从而使功耗和成本下降、可靠性提高。(3)嵌入式DSP处理器(EmbeddedDigitalSignalProcessor,EDSP)DSP处理器对系统结构和指令进行了特殊设计，使其适合于执行DSP算法,编译效率较高，指令执行

7、速度也较高。在数字滤波、FFT、谱分析等方面DSP算法正在大量进入嵌入式领域,DSP应用正从在通用单片机屮以普通指令实现DSP功能，过渡到采用嵌入式DSP处理器。(4)嵌入式片上系统(SystemOnChip)随着EDT的推广和VLST设计的普及化，及半导体工艺的迅速发展，在一•个硅片上实现一个更为复杂的系统的吋代已来临，这就是SystemOnChip(SOC)。各种通用处理器内核将作为SOC设计公司的标准库，和许多其它恢入式系统外设一样，成为VLSI设计屮一利标准的器件，用标准的VIIDL等语言描述，存储在器件库屮。用户只需定义出其整个应用系统，仿真

8、通过后就可以将设计图交给半导体工厂制作样品。这样除个别无法集成的器件以外,整个嵌入式系统大部分