什麼是嵌入式pc技術

⑴ 什麼叫嵌入式系統

嵌入式系統的意思是一種完全嵌入受控器件內部，為特定應用而設計的專用計算機系統，為控制、監視或輔助設備、機器或用於工廠運作的設備。

嵌入式系統用於控制或監控大型設備，如機器、設備、工廠等。以應用為中心，以計算機技術為基礎，可定製軟硬體，以滿足應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等特殊計算機系統的嚴格要求。

嵌入式系統的核心由一個或多個微處理器或微控制器組成，這些微處理器或微控制器經過預編程以執行一些任務。嵌入式系統上的軟體通常是暫時不變的。

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嵌入式系統的特點

嵌入式系統需要與應用緊密結合的，它具有很強的專用性，必須結合實際系統需求進行合理的裁減利用。用先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各行業的具體應用相結合的知識集成系統。

嵌入式系統核心較小。由於嵌入式系統普遍應用於小型電子設備中，系統資源相對有限，因此內核比傳統的操作系統要小得多。

嵌入式系統是流線型的。嵌入式系統一般對系統軟體和應用軟體沒有明顯的區別，不要求其功能設計和實現過於復雜，有利於控制系統的成本，也有利於系統安全的實現。

⑵ 到底什麼是嵌入式技術

嵌入式技術執行專用功能並被內部計算機控制的設備或者系統。嵌入式系統不能使用通用型計算機，而且運行的是固化的軟體，用術語表示就是固件（firmware），終端用戶很難或者不可能改變固件。
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嵌入式非常難，如何學習嵌入式，我剛才看到一篇很不錯的文章，是一個專科生介紹自己如何自學嵌入式，並找到嵌入式的工作，裡面介紹了他的學習方法和學習過程，希望對你有幫助。
先做個自我介紹，我07年考上一所很爛專科民辦的學校，學的是生物專業，具體的學校名稱我就不說出來獻丑了。09年我就輟學了，我在那樣的學校，一年學費要1萬多，但是根本沒有人學習，我實在看不到希望，我就退學了。
退學後我也迷茫，大專都沒有畢業，我真的不知道我能幹什麼，我在糾結著我能做什麼。所以輟學後我一段時間，我想去找工作，因為我比較沉默寡言，不是很會說話，我不適合去應聘做業務。我想應聘做技術的，可是處處碰壁。
一次偶然的機會，我才聽到嵌入式這個行業。那天我去新華書店，在計算機分類那邊想找本書學習。後來有個女孩子走過來，問我是不是讀計算機的，有沒有興趣學習嵌入式，然後給我介紹了一下嵌入式現在的火熱情況，告訴我學嵌入式多麼的有前景，給我了一份傳單，嵌入式培訓的廣告。聽了她的介紹，我心裡癢癢的，確實我很想去學會一門自己的技術，靠自己的雙手吃飯。
回家後，我就上網查了下嵌入式，確實是當今比較熱門的行業，也是比較好找工作的，工資也是相對比較高。我就下決心想學嵌入式了。於是我去找嵌入式培訓的相關信息，說真的，我也很迷茫，我不知道培訓是否真的能像他們宣傳的那樣好，所以我就想了解一段時間再做打算。
後來，我在網路知道看到一篇讓我很鼓舞的文章，是一個嵌入式高手介紹沒有基礎的朋友怎麼自學入門學嵌入式，文章寫的很好，包含了如何學習，該怎麼學習。他提到一個方法就是看視頻，因為看書實在太枯燥和費解的，很多我們也看不懂。這點我真的很認同，我自己看書往往看不了幾頁。
我在想，為什麼別人都能自學成才，我也可以的！我要相信自己，所以我就想自學，如果實在學不會我再去培訓。
主意一定，我就去搜索嵌入式的視頻，雖然零星找到一些嵌入式的視頻，但是都不系統，我是想找一個能夠告訴我該怎麼學的視頻，一套從入門到精通的視頻，一個比較完整的資料，最好能有老師教，不懂可以請教的。
後來我又找到一份很好的視頻，是在IT學習聯盟網站推出的一份視頻《零基礎嵌入式就業班》（喜歡《零基礎嵌入式就業班》的可以復制 sina.lt/qKh 粘貼瀏覽器地址欄按回車鍵即打開）。裡面的教程還不錯，很完整，可以讓我從基礎的開始學起。視頻比較便宜。
下面介紹下我的學習流程，希望對和我一樣完全沒有基礎的朋友有所幫助。
收到他們寄過來的光碟後，我就開始學習了，由於我沒有什麼基礎，我就從最簡單的C語言視頻教程學起，話說簡單，其實我還是很多不懂的，我只好請教他們，他們還是很熱心的，都幫我解決了。C語言我差不多學了一個禮拜，接下來我就學了linux的基本命令，我在他們提供linux虛擬機上都有做練習，敲linux的基本命令，寫簡單的C語言代碼，差不多也就三個禮拜。我每天都在不停的寫一些簡單的代碼，這樣一月後我基本掌握了C和linux的基本操作。
接下來我就去學習了人家的視頻的培訓教程，是整套的，和去參加培訓沒有多大的區別，這一看就是兩個月，學習了ARM的基本原理，學習嵌入式系統的概念，也掌握了嵌入式的環境的一些搭建，對linux也有更深層次的理解了，明白了嵌入式應用到底是怎麼做的，但是驅動我只是有一點點的了解，這個相對難一點，我想以後再慢慢啃。
這兩個月，除了吃飯睡覺，我幾乎都在學習。因為我知道幾乎沒有基礎，比別人差勁，我只能堅持努力著，我不能放棄，我必要要靠自己來養活自己，必須學好這門技術，然後我就把不懂的問題總結記下來，這樣慢慢積累了一段時間，我發現自己真的有點入門了。
最後的一個月，我就去看關於實踐部分的內容，了解嵌入式項目具體的開發流程，需要什麼樣的知識，我就開始准備這方面的知識，也就是學習這方面的視頻，同時他們建議我去找了找一些嵌入式面試的題目，為自己以後找工作做准備。我就到網上找了很多嵌入式的題目，把他們理解的記下來，這樣差不多准備了20天左右
我覺得自己差不多入門了，會做一些簡單的東西了。我就想去找工作看看，於是我就到51job瘋狂的投簡歷，因為我學歷的問題，專科沒有畢業，說真的，大公司沒有人會要我，所以我投的都是民營的小公司，我希望自己的努力有所回報。沒有想過幾天過後，就有面試了，但是第一次面試我失敗了，雖然我自認為筆試很好，因為我之前做了准備，但是他們的要求比較嚴格，需要有一年的項目經驗，所以我沒有被選中。
後來陸續面試了幾家公司，終於功夫不負有心人。我終於面試上的，是在閔行的一家民營的企業，公司規模比較小，我的職務是嵌入式linux應用開發，做安防產品的應用的。我想我也比較幸運，經理很看重我的努力，就決定錄用我，開的工資是3500一個月，雖然我知道在上海3500隻能過溫飽的生活，但是我想我足夠了。我至少不用每天都要靠父母養，我自己也能養活自己的。我想只要我繼續努力，我工資一定會翻倍的。
把本文寫出來，希望能讓和我一樣的沒有基礎的朋友有信心，其實我們沒有必要自卑，我們不比別人笨，只要我們肯努力，我們一樣會成功。

如果你真想從事嵌入式的話，就堅持到底。

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⑶ 什麼是嵌入式系統

一 什麼是嵌入式系統

嵌入式系統一般指非 PC 系統，有計算機功能但又不稱之為計算機的設備或器材。它是以應用為中心，軟硬體可裁減的，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。簡單地說，嵌入式系統集系統的應用軟體與硬體於一體，類似於 PC 中 BIOS 的工作方式，具有軟體代碼小、高度自動化、響應速度快等特點，特別適合於要求實時和多任務的體系。嵌入式系統主要由嵌入式處理器、相關支撐硬體、嵌入式操作系統及應用軟體系統等組成，它是可獨立工作的「器件」。

嵌入式系統幾乎包括了生活中的所有電器設備，如掌上 PDA 、移動計算設備、電視機頂盒、手機上網、數字電視、多媒體、汽車、微波爐、數字相機、家庭自動化系統、電梯、空調、安全系統、自動售貨機、蜂窩式電話、消費電子設備、工業自動化儀表與醫療儀器等。

嵌入式系統的硬體部分，包括處理器 / 微處理器、存儲器及外設器件和 I/O 埠、圖形控制器等。嵌入式系統有別於一般的計算機處理系統，它不具備像硬碟那樣大容量的存儲介質，而大多使用 EPROM 、 EEPROM 或快閃記憶體 (Flash Memory) 作為存儲介質。軟體部分包括操作系統軟體 ( 要求實時和多任務操作 ) 和應用程序編程。應用程序控制著系統的運作和行為；而操作系統控制著應用程序編程與硬體的交互作用。

二 嵌入式處理器

嵌入式系統的核心是嵌入式微處理器。嵌入式微處理器一般具備 4 個特點： (1) 對實時和多任務有很強的支持能力，能完成多任務並且有較短的中斷響應時間，從而使內部的代碼和實時操作系統的執行時間減少到最低限度； (2) 具有功能很強的存儲區保護功能，這是由於嵌入式系統的軟體結構已模塊化，而為了避免在軟體模塊之間出現錯誤的交叉作用，需要設計強大的存儲區保護功能，同時也有利於軟體診斷； (3) 可擴展的處理器結構，以能迅速地擴展出滿足應用的高性能的嵌入式微處理器； (4) 嵌入式微處理器的功耗必須很低，尤其是用於攜帶型的無線及移動的計算和通信設備中靠電池供電的嵌入式系統更是如此，功耗只能為 mW 甚至μ W 級。

據不完全統計，目前全世界嵌入式處理器的品種總量已經超過 1000 種，流行的體系結構有 30 多個系列。其中 8051 體系佔多半，生產這種單片機的半導體廠家有 20 多個，共 350 多種衍生產品，僅 Philips 就有近 100 種。現在幾乎每個半導體製造商都生產嵌入式處理器，越來越多的公司有自己的處理器設計部門。嵌入式處理器的定址空間一般從 64kB 到 16MB ，處理速度為 0.1~2000MIPS ，常用封裝 8~144 個引腳。

根據現狀，嵌入式計算機可分成下面幾類。

(1) 嵌入式微處理器 (Embedded Microprocessor Unit, EMPU)

嵌入式微處理器採用「增強型」通用微處理器。由於嵌入式系統通常應用於環境比較惡劣的環境中，因而嵌入式微處理器在工作溫度、電磁兼容性以及可靠性方面的要求較通用的標准微處理器高。但是，嵌入式微處理器在功能方面與標準的微處理器基本上是一樣的。根據實際嵌入式應用要求，將嵌入式微處理器裝配在專門設計的主板上，只保留和嵌入式應用有關的主板功能，這樣可以大幅度減小系統的體積和功耗。和工業控制計算機相比，嵌入式微處理器組成的系統具有體積小、重量輕、成本低、可靠性高的優點，但在其電路板上必須包括 ROM 、 RAM 、匯流排介面、各種外設等器件，從而降低了系統的可靠性，技術保密性也較差。由嵌入式微處理器及其存儲器、匯流排、外設等安裝在一塊電路主板上構成一個通常所說的單板機系統。嵌入式處理器目前主要有 Am186/88 、 386EX 、 SC-400 、 Power PC 、 68000 、 MIPS 、 ARM 系列等。

(2) 嵌入式微控制器 (Microcontroller Unit, MCU)

嵌入式微控制器又稱單片機，它將整個計算機系統集成到一塊晶元中。嵌入式微控制器一般以某種微處理器內核為核心，根據某些典型的應用，在晶元內部集成了 ROM/EPROM 、 RAM 、匯流排、匯流排邏輯、定時 / 計數器、看門狗、 I/O 、串列口、脈寬調制輸出、 A/D 、 D/A 、 Flash RAM 、 EEPROM 等各種必要功能部件和外設。為適應不同的應用需求，對功能的設置和外設的配置進行必要的修改和裁減定製，使得一個系列的單片機具有多種衍生產品，每種衍生產品的處理器內核都相同，不同的是存儲器和外設的配置及功能的設置。這樣可以使單片機最大限度地和應用需求相匹配，從而減少整個系統的功耗和成本。和嵌入式微處理器相比，微控制器的單片化使應用系統的體積大大減小，從而使功耗和成本大幅度下降、可靠性提高。由於嵌入式微控制器目前在產品的品種和數量上是所有種類嵌入式處理器中最多的，而且上述諸多優點決定了微控制器是嵌入式系統應用的主流。微控制器的片上外設資源一般比較豐富，適合於控制，因此稱為微控制器。通常，嵌入式微處理器可分為通用和半通用兩類，比較有代表性的通用系列包括 8051 、 P51XA 、 MCS-251 、 MCS-96/196/296 、 C166/167 、 68300 等。而比較有代表性的半通用系列，如支持 USB 介面的 MCU 8XC930/931 、 C540 、 C541 ；支持 I2C 、 CAN 匯流排、 LCD 等的眾多專用 MCU 和兼容系列。目前 MCU 約占嵌入式系統市場份額的 70% 。

(3) 嵌入式 DSP 處理器 (Embedded Digital Signal Processor, EDSP

在數字信號處理應用中，各種數字信號處理演算法相當復雜，這些演算法的復雜度可能是 O(nm) 的，甚至是 NP 的，一般結構的處理器無法實時的完成這些運算。由於 DSP 處理器對系統結構和指令進行了特殊設計，使其適合於實時地進行數字信號處理。在數字濾波、 FFT 、譜分析等方面， DSP 演算法正大量進入嵌入式領域， DSP 應用正從在通用單片機中以普通指令實現 DSP 功能，過渡到採用嵌入式 DSP 處理器。嵌入式 DSP 處理器有兩類： (1)DSP 處理器經過單片化、 EMC 改造、增加片上外設成為嵌入式 DSP 處理器， TI 的 TMS320C2000/C5000 等屬於此范疇； (2) 在通用單片機或 SOC 中增加 DSP 協處理器，例如 Intel 的 MCS-296 和 Infineon(Siemens) 的 TriCore 。另外，在有關智能方面的應用中，也需要嵌入式 DPS 處理器，例如各種帶有智能邏輯的消費類產品，生物信息識別終端，帶有加解密演算法的鍵盤， ADSL 接入、實時語音壓解系統，虛擬現實顯示等。這類智能化演算法一般都是運算量較大，特別是向量運算、指針線性定址等較多，而這些正是 DSP 處理器的優勢所在。嵌入式 DSP 處理器比較有代表性的產品是 TI 的 TMS320 系列和 Motorola 的 DSP56000 系列。 TMS320 系列處理器包括用於控制的 C2000 系列、移動通信的 C5000 系列，以及性能更高的 C6000 和 C8000 系列。 DSP56000 目前已經發展成為 DSP56000 、 DSP56100 、 DSP56200 和 DSP56300 等幾個不同系列的處理器。另外， Philips 公司最近也推出了基於可重置嵌入式 DSP 結構，採用低成本、低功耗技術製造的 R. E. A. L DSP 處理器，其特點是具備雙 Harvard 結構和雙乘 / 累加單元，應用目標是大批量消費類產品。

(4) 嵌入式片上系統 (System On Chip, SOC)

隨著 EDI 的推廣和 VLSI 設計的普及化，以及半導體工藝的迅速發展，可以在一塊矽片上實現一個更為復雜的系統，這就產生了 SOC 技術。各種通用處理器內核將作為 SOC 設計公司的標准庫，和其他許多嵌入式系統外設一樣，成為 VLSI 設計中一種標準的器件，用標準的 VHDL 、 Verlog 等硬體語言描述，存儲在器件庫中。用戶只需定義出其整個應用系統，模擬通過後就可以將設計圖交給半導體工廠製作樣品。這樣除某些無法集成的器件以外，整個嵌入式系統大部分均可集成到一塊或幾塊晶元中去，應用系統電路板將變得很簡單，對於減小整個應用系統體積和功耗、提高可靠性非常有利。 SOC 可分為通用和專用兩類，通用 SOC 如 Infineon(Siemens) 的 TriCore 、 Motorola 的 M-Core ，以及某些 ARM 系列器件，如 Echelon 和 Motorola 聯合研製的 Neuron 晶元等；專用 SOC 一般專用於某個或某類系統中，如 Philips 的 Smart XA ，它將 XA 單片機內核和支持超過 2048 位復雜 RSA 演算法的 CCU 單元製作在一塊矽片上，形成一個可載入 Java 或 C 語言的專用 SOC ，可用於互聯網安全方面。

三 嵌入式操作系統

嵌入式操作系統是一種支持嵌入式系統應用的操作系統軟體，它是嵌入式系統 ( 包括硬、軟體系統 ) 極為重要的組成部分，通常包括與硬體相關的底層驅動軟體、系統內核、設備驅動介面、通信協議、圖形界面、標准化瀏覽器等 Browser 。嵌入式操作系統具有通用操作系統的基本特點，如能夠有效管理越來越復雜的系統資源；能夠把硬體虛擬化，使得開發人員從繁忙的驅動程序移植和維護中解脫出來；能夠提供庫函數、驅動程序、工具集以及應用程序 。與通用操作系統相比較，嵌入式操作系統在系統實時高效性、硬體的相關依賴性、軟體固態化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。

1. 嵌入式操作系統的種類

一般情況下，嵌入式操作系統可以分為兩類，一類是面向控制、通信等領域的實時操作系統，如 WindRiver 公司的 VxWorks 、 ISI 的 pSOS 、 QNX 系統軟體公司的 QNX 、 ATI 的 Nucleus 等；另一類是面向消費電子產品的非實時操作系統，這類產品包括個人數字助理 (PDA) 、行動電話、機頂盒、電子書、 WebPhone 等。

a. 非實時操作系統

早期的嵌入式系統中沒有操作系統的概念，程序員編寫嵌入式程序通常直接面對裸機及裸設備。在這種情況下，通常把嵌入式程序分成兩部分，即前台程序和後台程序。前台程序通過中段來處理事件，其結構一般為無限循環；後台程序則掌管整個嵌入式系統軟、硬體資源的分配、管理以及任務的調度，是一個系統管理調度程序。這就是通常所說的前後台系統。一般情況下，後台程序也叫任務級程序，前台程序也叫事件處理級程序。在程序運行時，後台程序檢查每個任務是否具備運行條件，通過一定的調度演算法來完成相應的操作。對於實時性要求特別嚴格的操作通常由中斷來完成，僅在中斷服務程序中標記事件的發生，不再做任何工作就退出中斷，經過後台程序的調度，轉由前台程序完成事件的處理，這樣就不會造成在中斷服務程序中處理費時的事件而影響後續和其他中斷。

實際上，前後台系統的實時性比預計的要差。這是因為前後台系統認為所有的任務具有相同的優先順序別，即是平等的，而且任務的執行又是通過 FIFO 隊列排隊，因而對那些實時性要求高的任務不可能立刻得到處理。另外，由於前台程序是一個無限循環的結構，一旦在這個循環體中正在處理的任務崩潰，使得整個任務隊列中的其他任務得不到機會被處理，從而造成整個系統的崩潰。由於這類系統結構簡單，幾乎不需要 RAM/ROM 的額外開銷，因而在簡單的嵌入式應用被廣泛使用。

b. 實時操作系統

實時系統是指能在確定的時間內執行其功能並對外部的非同步事件做出響應的計算機系統。其操作的正確性不僅依賴於邏輯設計的正確程度，而且與這些操作進行的時間有關。「在確定的時間內」是該定義的核心。也就是說，實時系統是對響應時間有嚴格要求的。

實時系統對邏輯和時序的要求非常嚴格，如果邏輯和時序出現偏差將會引起嚴重後果。實時系統有兩種類型：軟實時系統和硬實時系統。軟實時系統僅要求事件響應是實時的，並不要求限定某一任務必須在多長時間內完成；而在硬實時系統中，不僅要求任務響應要實時，而且要求在規定的時間內完成事件的處理。通常，大多數實時系統是兩者的結合。實時應用軟體的設計一般比非實時應用軟體的設計困難。實時系統的技術關鍵是如何保證系統的實時性。

實時多任務操作系統是指具有實時性、能支持實時控制系統工作的操作系統。其首要任務是調度一切可利用的資源完成實時控制任務，其次才著眼於提高計算機系統的使用效率，重要特點是要滿足對時間的限制和要求。實時操作系統具有如下功能：任務管理 ( 多任務和基於優先順序的任務調度 ) 、任務間同步和通信 ( 信號量和郵箱等 ) 、存儲器優化管理 ( 含 ROM 的管理 ) 、實時時鍾服務、中斷管理服務。實時操作系統具有如下特點：規模小，中斷被屏蔽的時間很短，中斷處理時間短，任務切換很快。

實時操作系統可分為可搶占型和不可搶占型兩類。對於基於優先順序的系統而言，可搶占型實時操作系統是指內核可以搶占正在運行任務的 CPU 使用權並將使用權交給進入就緒態的優先順序更高的任務，是內核搶了 CPU 讓別的任務運行。不可搶占型實時操作系統使用某種演算法並決定讓某個任務運行後，就把 CPU 的控制權完全交給了該任務，直到它主動將 CPU 控制權還回來。中斷由中斷服務程序來處理，可以激活一個休眠態的任務，使之進入就緒態；而這個進入就緒態的任務還不能運行，一直要等到當前運行的任務主動交出 CPU 的控制權。使用這種實時操作系統的實時性比不使用實時操作系統的系統性能好，其實時性取決於最長任務的執行時間。不可搶占型實時操作系統的缺點也恰恰是這一點，如果最長任務的執行時間不能確定，系統的實時性就不能確定。

可搶占型實時操作系統的實時性好，優先順序高的任務只要具備了運行的條件，或者說進入了就緒態，就可以立即運行。也就是說，除了優先順序最高的任務，其他任務在運行過程中都可能隨時被比它優先順序高的任務中斷，讓後者運行。通過這種方式的任務調度保證了系統的實時性，但是，如果任務之間搶占 CPU 控制權處理不好，會產生系統崩潰、死機等嚴重後果。

2. 嵌入式操作系統的發展

嵌入式操作系統伴隨著嵌入式系統的發展經歷了 4 個比較明顯的階段。

第一階段是無操作系統的嵌入演算法階段，是以單晶元為核心的可編程式控制制器形式的系統，同時具有與監測、伺服、指示設備相配合的功能。這種系統大部分應用於一些專業性極強的工業控制系統中，一般沒有操作系統的支持，通過匯編語言編程對系統進行直接控制，運行結束後清除內存。這一階段系統的主要特點是：系統結構和功能都相對單一，處理效率較低，存儲容量較小，幾乎沒有用戶介面。由於這種嵌入式系統使用簡便、價格很低，以前在國內工業領域應用較為普遍，但是已經遠遠不能適應高效的、需要大容量存儲介質的現代化工業控制和新興的信息家電等領域的需求。

第二階段是以嵌入式 CPU 為基礎、以簡單操作系統為核心的嵌入式系統。這一階段系統的主要特點是： CPU 種類繁多，通用性比較差；系統開銷小， 效率高；一般配備系統模擬器，操作系統具有一定的兼容性和擴展性；應用軟體較專業，用戶界面不夠友好；系統主要用來控制系統負載以及監控應用程序運行。

第三階段是通用的嵌入式實時操作系統階段，是以嵌入式操作系統為核心的嵌入式系統。這一階段系統的主要特點是：嵌入式操作系統能運行於各種不同類型的微處理器上，兼容性好；操作系統內核精小、效率高，並且具有高度的模塊化和擴展性；具備文件和目錄管理、設備支持、多任務、網路支持、圖形窗口以及用戶界面等功能；具有大量的應用程序介面 (API) ，開發應用程序簡單；嵌入式應用軟體豐富。

第四階段是以基於 Internet 為標志的嵌入式系統，這是一個正在迅速發展的階段。目前大多數嵌入式系統還孤立於 Internet 之外，但隨著 Internet 的發展以及 Internet 技術與信息家電、工業控制技術等結合日益密切，嵌入式設備與 Internet 的結合將代表著嵌入式技術的真正未來。

3. 使用實時操作系統的必要性

嵌入式實時操作系統在目前的嵌入式應用中用得越來越廣泛，尤其在功能復雜、系統龐大的應用中顯得愈來愈重要。

首先，嵌入式實時操作系統提高了系統的可靠性。在控制系統中，出於安全方面的考慮，要求系統起碼不能崩潰，而且還要有自愈能力。不僅要求在硬體設計方面提高系統的可靠性和抗干擾性，而且也應在軟體設計方面提高系統的抗干擾性，盡可能地減少安全漏洞和不可靠的隱患。長期以來的前後台系統軟體設計在遇到強干擾時，使得運行的程序產生異常、出錯、跑飛，甚至死循環，造成了系統的崩潰。而實時操作系統管理的系統，這種干擾可能只是引起若干進程中的一個被破壞，可以通過系統運行的系統監控進程對其進行修復。通常情況下，這個系統監視進程用來監視各進程運行狀況，遇到異常情況時採取一些利於系統穩定可靠的措施，如把有問題的任務清除掉。

其次，提高了開發效率，縮短了開發周期。在嵌入式實時操作系統環境下，開發一個復雜的應用程序，通常可以按照軟體工程中的解耦原則將整個程序分解為多個任務模塊。每個任務模塊的調試、修改幾乎不影響其他模塊。商業軟體一般都提供了良好的多任務調試環境。 再次，嵌入式實時操作系統充分發揮了 32 位 CPU 的多任務潛力。 32 位 CPU 比 8 、 16 位 CPU 快，另外它本來是為運行多用戶、多任務操作系統而設計的，特別適於運行多任務實時系統。 32 位 CPU 採用利於提高系統可靠性和穩定性的設計，使其更容易做到不崩潰。例如， CPU 運行狀態分為系統態和用戶態。將系統堆棧和用戶堆棧分開，以及實時地給出 CPU 的運行狀態等，允許用戶在系統設計中從硬體和軟體兩方面對實時內核的運行實施保護。如果還是採用以前的前後台方式，則無法發揮 32 位 CPU 的優勢。

從某種意義上說，沒有操作系統的計算機 ( 裸機 ) 是沒有用的。在嵌入式應用中，只有把 CPU 嵌入到系統中，同時又把操作系統嵌入進去，才是真正的計算機嵌入式應用。

4. 實時操作系統的優缺點

在嵌入式實時操作系統環境下開發實時應用程序使程序的設計和擴展變得容易，不需要大的改動就可以增加新的功能。通過將應用程序分割成若干獨立的任務模塊，使應用程序的設計過程大為簡化；而且對實時性要求苛刻的事件都得到了快速、可靠的處理。通過有效的系統服務，嵌入式實時操作系統使得系統資源得到更好的利用。但是，使用嵌入式實時操作系統還需要額外的 ROM/RAM 開銷， 2~5% 的 CPU 額外負荷，以及內核的費用。

⑷ 到底什麼是嵌入式技術

無所不在的嵌入式系統

多年前，比爾.蓋茨曾經預言，隨著後PC時代的到來，PC將無處不在。今天，伴隨著二十一世紀的曙光，嵌入式系統和3G移動互聯網的迅猛發展正驗證了比爾.蓋茨的預言，人類正迎來一個充滿希望的新時代——後PC時代和3G時代。這是一個充滿機遇的時代，這是一個充滿商機的時代。人類在經歷了桌面系統的空前繁榮之後，嵌入式系統和智能手機的發展正風起雲涌，廣泛進入到通信，工業，軍事，通信，運輸，金融，醫療，氣象，農業等眾多領域。

通常情況下，人們往往會忽視自己身邊的嵌入式系統——比如手機，取款機，汽車導航儀，游戲機，或者電梯等等，在這些隨處可見的設備中就存在嵌入式系統，有時人們經常使用嵌入在汽車，電梯，PDA，程式控制交換機等設備中的小巧的計算機系統，而對此毫無察覺。此外，嵌入式系統還經常在工業機器人，醫療設備，衛星，飛行系統等領域扮演著更為重要的角色。正是"看不見"和"無所不在"這樣的特性使得嵌入式計算機系統有別於傳統的計算機系統。

一、嵌入式系統簡介

嵌入式系統本身是一個相對模糊的定義。目前嵌入式系統已經滲透到我們生活中的每個角落，工業、服務業、消費電子……，而恰恰由於這種范圍的擴大，使得「嵌入式系統」更加難於明確定義。

舉個簡單例子：一個手持的mp3是否可以叫做是嵌入式系統呢？答案肯定是「是」。另外一個PC104的微型工業控制計算機你會認為它是嵌入式系統嗎？當然，也是，工業控制是嵌入式系統技術的一個典型應用領域。然而比較兩者，你也許會發現二者幾乎完全不同，除了其中都嵌入有微處理器。那是否可以說嵌入著微處理器的設備就是嵌入式系統？那滑鼠中也有單片機，能叫嵌入式系統嘛？

那到底什麼是嵌入式系統？莫非嵌入式系統只是一個難以定義的抽象概念？

二、嵌入式系統的歷史

雖然嵌入式系統是近幾年才風靡起來的，但是這個概念並非新近才出現。從20世紀七十年代單片機的出現到今天各式各樣的嵌入式微處理器，微控制器的大規模應用，嵌入式系統已經有了近30年的發展歷史。

作為一個系統，往往是在硬體和軟體交替發展的雙螺旋的支撐下逐漸趨於穩定和成熟，嵌入式系統也不例外。

嵌入式系統的出現最初是基於單片機的。70年代單片機的出現，使得汽車、家電、工業機器、通信裝置以及成千上萬種產品可以通過內嵌電子裝置來獲得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。這些裝置已經初步具備了嵌入式的應用特點，但是這時的應用只是使用8位的晶元，執行一些單線程的程序，還談不上 「系統」的概念。

提示：最早的單片機是Intel公司的 8048，它出現在1976年。Motorola同時推出了68HC05，Zilog公司推出了Z80系列，這些早期的單片機均含有256位元組的RAM、 4K的ROM、4 個8位並口、1個全雙工串列口、兩個16位定 時 器。之後在80年代初，Intel又進一步完善了8048，在它的基礎上研製成功了8051，這在單片機的歷史上是值得紀念的一頁，迄今為止，51系列的單片機仍然是最為成功的單片機晶元，在各種產品中有著非常廣泛的應用。

從80年代早期開始，嵌入式系統的程序員開始用商業級的「操作系統」編寫嵌入式應用軟體，這使得可以獲取更短的開發周期，更低的開發資金和更高的開發效率，「嵌入式系統」真正出現了。確切點說，這個時候的操作系統是一個實時核，這個實時核包含了許多傳統操作系統的特徵，包括任務管理、任務間通訊、同步與相互排斥、中斷支持、內存管理等功能。其中比較著名的有Ready System 公司的VRTX、Integrated System Incorporation (ISI)的PSOS和IMG的VxWorks、QNX公司的QNX 等。這些嵌入式操作系統都具有嵌入式的典型特點：它們均採用佔先式的調度，響應的時間很短，任務執行的時間可以確定；系統內核很小，具有可裁剪，可擴充和可移植性，可以移植到各種處理器上；較強的實時和可靠性，適合嵌入式應用。這些嵌入式實時多任務操作系統的出現，使得應用開發人員得以從小范圍的開發解放出來，同時也促使嵌入式有了更為廣闊的應用空間。

90年代以後，隨著對實時性要求的提高，軟體規模不斷上升，實時核逐漸發展為實時多任務操作系統（RTOS），並作為一種軟體平台逐步成為目前國際嵌入式系統的主流。這時候更多的公司看到了嵌入式系統的廣闊發展前景，開始大力發展自己的嵌入式操作系統。除了上面的幾家老牌公司以外，還出現了Palm OS，WinCE，嵌入式Linux，RT-Linux, Lynx，Nucleux，以及國內的Hopen，Delta Os等嵌入式操作系統。隨著嵌入式技術的發展前景日益廣闊，相信會有更多的嵌入式操作系統軟體出現。

在中國嵌入式系統領域，比較認同的嵌入式系統概念是：嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，並且軟硬體可裁剪，適用於應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬體設備、嵌入式操作系統以及用戶的應用程序等四個部分組成，用於實現對其他設備的控制、監視或管理等功能。

三、嵌入式系統的應用領域

嵌入式系統技術目前應用領域可以包括：

1、工業控制：基於嵌入式晶元的工業自動化設備將獲得長足的發展，目前已經有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在應用中，網路化是提高生產效率和產品質量、減少人力資源主要途徑，如工業過程式控制制、數字機床、電力系統、電網安全、電網設備監測、石油化工系統。就傳統的工業控制產品而言，低端型採用的往往是8位單片機。但是隨著技術的發展，32位、64位的處理器逐漸成為工業控制設備的核心，在未來幾年內必將獲得長足的發展。

2、交通管理：在車輛導航、流量控制、信息監測與汽車服務方面，嵌入式系統技術已經獲得了廣泛的應用，內嵌GPS模塊，GSM模塊的移動定位終端已經在各種運輸行業獲得了成功的使用。目前GPS設備已經從尖端產品進入了普通百姓的家庭，只需要幾千元，就可以隨時隨地找到你的位置。

3、信息\家電：這將稱為嵌入式系統最大的應用領域，各種移動設備、智能手機、冰箱、空調等的網路化、智能化將引領人們的生活步入一個嶄新的空間。即使你不在家裡，也可以通過電話線、網路進行遠程式控制制。在這些設備都屬於嵌入式設備。

4、家庭智能管理系統：水、電、煤氣表的遠程自動抄表，安全防火、防盜系統，其中嵌有的專用控制晶元將代替傳統的人工檢查，並實現更高，更准確和更安全的性能。目前在服務領域，如遠程點菜器等已經體現了嵌入式系統的優勢。

5、POS網路及電子商務：公共交通無接觸智能卡(Contactless Smartcard, CSC)發行系統，公共電話卡發行系統，自動售貨機，各種智能ATM終端將全面走入人們的生活，到時手持一卡就可以行遍天下。

6、環境工程與自然：水文資料實時監測，防洪體系及水土質量監測、堤壩安全，地震監測網，實時氣象信息網，水源和空氣污染監測。在很多環境惡劣，地況復雜的地區，嵌入式系統將實現無人監測。

7、機器人：嵌入式晶元的發展將使機器人在微型化，高智能方面優勢更加明顯，同時會大幅度降低機器人的價格，使其在工業領域和服務領域獲得更廣泛的應用。

這些應用中，可以著重於在控制方面的應用。就遠程家電控制而言，除了開發出支持TCP/IP的嵌入式系統之外，家電產品控制協議也需要制訂和統一，這需要家電生產廠家來做。同樣的道理，所有基於網路的遠程式控制制器件都需要與嵌入式系統之間實現介面，然後再由嵌入式系統來控制並通過網路實現控制。所以，開發和探討嵌入式系統有著十分重要的意義

⑸ 什麼是嵌入式

嵌入式即嵌入式系統，IEEE（美國電氣和電子工程師協會）對其定義是用於控制、監視或者輔助操作機器和設備的裝置，

嵌入式是一種專用的計算機系統；國內普遍認同的嵌入式系統定義是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬體可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴格要求的專用計算機系統；從應用對象上加以定義來說，嵌入式系統是軟體和硬體的綜合體，還可以涵蓋機械等附屬裝置。

(5)什麼是嵌入式pc技術擴展閱讀：

嵌入式系統組成：一個嵌入式系統裝置一般都由嵌入式計算機系統和執行裝置組成，嵌入式計算機系統是整個嵌入式系統的核心，由硬體層、中間層、系統軟體層和應用軟體層組成。執行裝置也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計算機系統發出的控制命令，執行所規定的操作或任務。

執行裝置可以很簡單，如手機上的一個微小型的電機，當手機處於震動接收狀態時打開；也可以很復雜，如SONY 智能機器狗，上面集成了多個微小型控制電機和多種感測器，從而可以執行各種復雜的動作和感受各種狀態信息。