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嵌入式有哪些技術

發布時間:2022-01-29 12:16:29

Ⅰ 嵌入式技術到底包括什麼技術

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

Ⅱ 目前國內外嵌入式開發的主流技術有哪些

看你研究方向,數字處理DSP較多,ARM和高通的晶元用做手機平台,控制方面是PLCC,時序控制較多的是FPGA。不同的開發板用不同的系統,可以先從基本的linux內核裁剪開始。一般來說,較大的公司都會自己設計開發板並在開發板上設計功能性的系統。

Ⅲ 嵌入式開發需要學習哪些技術

嵌入式技術需要學習的知識點包括Linux系統、Shell編程、Linux開發環境、C語言、ARM硬體平台、數據結構、Linux內核、驅動程序等等。 知道了嵌入式學習的內容,更重要的是嵌入式怎麼學習。 你看一篇文章,是關於一個學生自學嵌入式的文章,詳細的...

Ⅳ 什麼是嵌入式,涉及到哪些關鍵的技術

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。

嵌入式系統一般指非PC系統,它包括硬體和軟體兩部分。硬體包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O埠、圖形控制器等。軟體部分包括操作系統軟體(OS)(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟體組合在一起。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。

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就具備以下4個特點:

1)對實時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內核心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,以能最迅速地開展出滿足應用的最高性能的嵌入式微處理器。

4)嵌入式微處理器必須功耗很低,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,如需要功耗只有mW甚至μW級。

嵌入式計算機系統同通用型計算機系統相比具有以下特點:

1.嵌入式系統通常是面向特定應用的嵌入式CPU與通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在為特定用戶群設計的系統中,它通常都具有低功耗、體積小、集成度高等特點,能夠把通用CPU中許多由板卡完成的任務集成在晶元內部,從而有利於嵌入式系統設計趨於小型化,移動能力大大增強,跟網路的耦合也越來越緊密。

2.嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合後的產物。這一點就決定了它必然是一個技術密集、資金密集、高度分散、不斷創新的知識集成系統。

3.嵌入式系統的硬體和軟體都必須高效率地設計,量體裁衣、去除冗餘,力爭在同樣的矽片面積上實現更高的性能,這樣才能在具體應用中對處理器的選擇更具有競爭力。

4.嵌入式系統和具體應用有機地結合在一起,它的升級換代也是和具體產品同步進行,因此嵌入式系統產品一旦進入市場,具有較長的生命周期。

5.為了提高執行速度和系統可靠性,嵌入式系統中的軟體一般都固化在存儲器晶元或單片機本身中,而不是存貯於磁碟等載體中。

6.嵌入式系統本身不具備自舉開發能力,即使設計完成以後用戶通常也是不能對其中的程序功能進行修改的,必須有一套開發工具和環境才能進行開發。

Ⅳ 什麼是嵌入式技術嵌入式是什麼

什麼是嵌入式技術
什麼是嵌入式技術?從今天看,不管是從行業應用,還是智能硬體的爆發,物聯網時代的來臨,大數據等等嵌入式技術都得到了史無前例的發展。所以如果你還不了解什麼是嵌入式技術,那確實有些OUT了。簡單的說下,嵌入式技術是以應用為中心,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技術。舉個簡單的例子,你智能手機其實就是一個嵌入式系統,它的系統配置的一些硬體如存儲,CPU、電池,但考慮到功耗,為智能手機特別定製了一個系統。試想一下,若智能手機還用台式電腦的CPU,那最終成型產品得有幾十斤,那樣的手機還有人買嗎?因此嵌入式系統就是針對產品需求而定製的系統。
具體什麼是嵌入式技術?它最初起源於單片機技術, 是各類數字化的電子、機電產品的核心,主要用於實現對硬體設備的控制、監視或管理等功能。進入21世紀計算機應用的各行各業中90%左右的開發將涉及到嵌入式開發。全球嵌入式軟體市場年增長率超過12.5%,嵌入式系統帶來的工業年產值達一萬億美無,中國未來三年嵌入式軟體產業將保持40%以上的年復合增長率。
做軟體開發實際上是有高低之分的,開發語言多的去了!如C、C++,再到紅透半邊天的Java等,該學哪種呢?為什麼有些開發者工資很低,而有些開發者卻月薪好幾萬?又為什麼3年的Java高級程序員薪水最多也只能15K?而一個嵌入式底層工程師兩年經驗就敢要15K-20k的薪水?正是由於良好的前景所致。什麼是嵌入式?我想到這里大家多少有一些了解了。
如果想從事嵌入式開發,必須懂的技術也挺多,它並不是天上掉餡餅的行業,一個成熟的嵌入式工程師基本上要了解,應用開發,底層開發,當然這里又會包含很多很多。
嵌入式開發培訓學習的話,華清-星創客精英班,一般都強調硬體平台和實戰項目,學習不僅僅是學習幾項技術,而是構建你的知識體系。比如學習嵌入式開發,就要從基礎Linux,C語言,數據結構開始,到ARM,匯編,Linux內核、驅動等,更重要的是通過更多的項目練習,設計至少3個項目,多達10000行強制核心代碼的編寫可以讓你真正獲得知識。這一塊相信在華清的課程體系中會有很好的體現,這也是應對大學生就業難當前比較主流的職業技術培訓。
以上就是關於什麼是嵌入式技術,個人的一些理解了。

Ⅵ 嵌入式系統的最新發展及技術有哪些

嵌入式的發展方向有很多,門檻高低不一樣。具體來說:
1.單片機:工控程序(不跑os)--入門容易,無外乎就是掌握匯編和c,能夠根據datasheet來寫,發展前景一般,也沒有太大的技術難度,除非你在演算法上面有優勢,比如智能車會各種PID,模式識別上會神經網路,優化上會遺傳演算法等等,但是這些復雜的控制一般就不會裸奔了(除非環境惡劣),肯定是處理器強悍,帶os的;硬體製作--就是數字電路,涉及單片機的外設,感覺難度也不高,據我說知,只會單片機無論硬體還是軟體工資都不高,也沒有特別大的技術含量,同時,單片機更新換代特別快,你需要從大量的單片機中找尋適合產品的,看不同的datasheet。

2.ARM:這個搞的人很多,軟體上就是1.寫底層驅動,這個入門,深入都不容易,需要對硬體及os有較深的了解,發展還是很不錯;2.操作系統-比較復雜,linux,android等,你看現在很多手機廠商推出的操作系統也就是修改內核,換皮膚,就業還是很容易的;3.應用程序,就是android開發或者Linux上應用開發(QT等),做的人很多,就業容易待遇也不錯,需要掌握c++/java。硬體上1.就像手機一樣在處理器上做整體的電路,比單片機入門難的多,做成技術大牛了不缺錢。2.soc,架構開發等後面會提到

3.FPGA:就是硬體編程,入門很簡單,做深很難,要對時序有非常深的理解和大量的項目開發經驗,就算你做的特別好,前景還是不明確。FPGA近年的一大熱門就是軟體無線電,成本還降不下去,同時AD采樣速度目前不夠,導致FPGA的應用有限,一般公司都是把它作為一個驗證工具比如IC設計上的驗證。只會FPGA就業會很窄,也不理想,建議作為工具學習。

4.DSP:就是演算法,你需要一個名牌大學研究生以上學歷,同時在演算法和數學上有很強的能力。如果做不到,就不用搞了。

5.IC設計,做微處理器上的soc,前端後端,專用處理器(應該也屬於嵌入式領域),入門難,成為牛人更難,對計算機體系結構,微處理器結構,集成電路等等有比較深的認識,然後項目經驗大大的有才行。不過國內行情一般,外企招人少,希望今年開始國家的扶持政策能夠發揮作用。

6.微處理器體系結構:偏理論,偏宏觀,研究生能夠對整個體系結構有個比較淺的了解同時在局部上能夠做一點設計工作,博士生能夠對整個結構有較深的認識在局部上能設計。現在搞的多的是高性能體系結構,低功耗結構,並行開發等等,因為功耗和並行限制了目前處理器的速度,所以在低功耗和並行上開發有很大的前景,同時基於神經網路的架構處理器,雲計算處理器等專用處理器也是目前的一個熱點。發展前景很好,但是難度不是一般的大,從中國在架構上做出的貢獻在世界上分量很少就可以看出。

Ⅶ 嵌入式開發主要有哪幾種

嵌入式開發主要有兩種:
一種偏硬,主要使用語言是C語言和匯編,例如做驅動開發,這類的開發對硬體要求比較高,短期內比較難掌握,除非是專業人士,另外,這類開發的就業機會比較少,因為國內的硬體設計力量很弱,稍復雜的硬體都交給台灣或國外公司設計。
一種偏軟,主要基於嵌入式操作系統,例如Symbian、Linux、Android等等,開發人員主要從事嵌入式操作系統和應用軟體的開發。特點是:比較容易上手學習,就業機會多,因為嵌入式設備的增值很大程度上取決於嵌入式軟體,這佔了嵌入式系統的最主要工作。就業前景也非常的看好。

Ⅷ 嵌入式系統開發有哪些核心技術

嵌入式系統開發是對於除了電腦之外的所有電子設備上操作系統的開發,開發對象有手機,掌上電腦,機電系統等,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。

Ⅸ 嵌入式軟體有什麼核心技術

嵌入式軟體的包含范圍非常廣。很難定義什麼為其核心,但是有幾種技術和思想是毋庸置疑的,一般有:C語言,Linux操作系統,也需要有網路技術,等。、。。

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