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嵌入式有哪些技术

发布时间:2022-01-29 12:16:29

Ⅰ 嵌入式技术到底包括什么技术

无所不在的嵌入式系统

多年前,比尔.盖茨曾经预言,随着后PC时代的到来,PC将无处不在。今天,伴随着二十一世纪的曙光,嵌入式系统和3G移动互联网的迅猛发展正验证了比尔.盖茨的预言,人类正迎来一个充满希望的新时代——后PC时代和3G时代。这是一个充满机遇的时代,这是一个充满商机的时代。人类在经历了桌面系统的空前繁荣之后,嵌入式系统和智能手机的发展正风起云涌,广泛进入到通信,工业,军事,通信,运输,金融,医疗,气象,农业等众多领域。

通常情况下,人们往往会忽视自己身边的嵌入式系统——比如手机,取款机,汽车导航仪,游戏机,或者电梯等等,在这些随处可见的设备中就存在嵌入式系统,有时人们经常使用嵌入在汽车,电梯,PDA,程控交换机等设备中的小巧的计算机系统,而对此毫无察觉。此外,嵌入式系统还经常在工业机器人,医疗设备,卫星,飞行系统等领域扮演着更为重要的角色。正是"看不见"和"无所不在"这样的特性使得嵌入式计算机系统有别于传统的计算机系统。

一、嵌入式系统简介

嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。目前嵌入式系统已经渗透到我们生活中的每个角落,工业、服务业、消费电子……,而恰恰由于这种范围的扩大,使得“嵌入式系统”更加难于明确定义。

举个简单例子:一个手持的mp3是否可以叫做是嵌入式系统呢?答案肯定是“是”。另外一个PC104的微型工业控制计算机你会认为它是嵌入式系统吗?当然,也是,工业控制是嵌入式系统技术的一个典型应用领域。然而比较两者,你也许会发现二者几乎完全不同,除了其中都嵌入有微处理器。那是否可以说嵌入着微处理器的设备就是嵌入式系统?那鼠标中也有单片机,能叫嵌入式系统嘛?

那到底什么是嵌入式系统?莫非嵌入式系统只是一个难以定义的抽象概念?

二、嵌入式系统的历史

虽然嵌入式系统是近几年才风靡起来的,但是这个概念并非新近才出现。从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器,微控制器的大规模应用,嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。

作为一个系统,往往是在硬件和软件交替发展的双螺旋的支撑下逐渐趋于稳定和成熟,嵌入式系统也不例外。

嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70年代单片机的出现,使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能:更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点,但是这时的应用只是使用8位的芯片,执行一些单线程的程序,还谈不上 “系统”的概念。

提示:最早的单片机是Intel公司的 8048,它出现在1976年。Motorola同时推出了68HC05,Zilog公司推出了Z80系列,这些早期的单片机均含有256字节的RAM、 4K的ROM、4 个8位并口、1个全双工串行口、两个16位定 时 器。之后在80年代初,Intel又进一步完善了8048,在它的基础上研制成功了8051,这在单片机的历史上是值得纪念的一页,迄今为止,51系列的单片机仍然是最为成功的单片机芯片,在各种产品中有着非常广泛的应用。

从80年代早期开始,嵌入式系统的程序员开始用商业级的“操作系统”编写嵌入式应用软件,这使得可以获取更短的开发周期,更低的开发资金和更高的开发效率,“嵌入式系统”真正出现了。确切点说,这个时候的操作系统是一个实时核,这个实时核包含了许多传统操作系统的特征,包括任务管理、任务间通讯、同步与相互排斥、中断支持、内存管理等功能。其中比较着名的有Ready System 公司的VRTX、Integrated System Incorporation (ISI)的PSOS和IMG的VxWorks、QNX公司的QNX 等。这些嵌入式操作系统都具有嵌入式的典型特点:它们均采用占先式的调度,响应的时间很短,任务执行的时间可以确定;系统内核很小,具有可裁剪,可扩充和可移植性,可以移植到各种处理器上;较强的实时和可靠性,适合嵌入式应用。这些嵌入式实时多任务操作系统的出现,使得应用开发人员得以从小范围的开发解放出来,同时也促使嵌入式有了更为广阔的应用空间。

90年代以后,随着对实时性要求的提高,软件规模不断上升,实时核逐渐发展为实时多任务操作系统(RTOS),并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。这时候更多的公司看到了嵌入式系统的广阔发展前景,开始大力发展自己的嵌入式操作系统。除了上面的几家老牌公司以外,还出现了Palm OS,WinCE,嵌入式Linux,RT-Linux, Lynx,Nucleux,以及国内的Hopen,Delta Os等嵌入式操作系统。随着嵌入式技术的发展前景日益广阔,相信会有更多的嵌入式操作系统软件出现。

在中国嵌入式系统领域,比较认同的嵌入式系统概念是:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

三、嵌入式系统的应用领域

嵌入式系统技术目前应用领域可以包括:

1、工业控制:基于嵌入式芯片的工业自动化设备将获得长足的发展,目前已经有大量的8、16、32 位嵌入式微控制器在应用中,网络化是提高生产效率和产品质量、减少人力资源主要途径,如工业过程控制、数字机床、电力系统、电网安全、电网设备监测、石油化工系统。就传统的工业控制产品而言,低端型采用的往往是8位单片机。但是随着技术的发展,32位、64位的处理器逐渐成为工业控制设备的核心,在未来几年内必将获得长足的发展。

2、交通管理:在车辆导航、流量控制、信息监测与汽车服务方面,嵌入式系统技术已经获得了广泛的应用,内嵌GPS模块,GSM模块的移动定位终端已经在各种运输行业获得了成功的使用。目前GPS设备已经从尖端产品进入了普通百姓的家庭,只需要几千元,就可以随时随地找到你的位置。

3、信息\家电:这将称为嵌入式系统最大的应用领域,各种移动设备、智能手机、冰箱、空调等的网络化、智能化将引领人们的生活步入一个崭新的空间。即使你不在家里,也可以通过电话线、网络进行远程控制。在这些设备都属于嵌入式设备。

4、家庭智能管理系统:水、电、煤气表的远程自动抄表,安全防火、防盗系统,其中嵌有的专用控制芯片将代替传统的人工检查,并实现更高,更准确和更安全的性能。目前在服务领域,如远程点菜器等已经体现了嵌入式系统的优势。

5、POS网络及电子商务:公共交通无接触智能卡(Contactless Smartcard, CSC)发行系统,公共电话卡发行系统,自动售货机,各种智能ATM终端将全面走入人们的生活,到时手持一卡就可以行遍天下。

6、环境工程与自然:水文资料实时监测,防洪体系及水土质量监测、堤坝安全,地震监测网,实时气象信息网,水源和空气污染监测。在很多环境恶劣,地况复杂的地区,嵌入式系统将实现无人监测。

7、机器人:嵌入式芯片的发展将使机器人在微型化,高智能方面优势更加明显,同时会大幅度降低机器人的价格,使其在工业领域和服务领域获得更广泛的应用。

这些应用中,可以着重于在控制方面的应用。就远程家电控制而言,除了开发出支持TCP/IP的嵌入式系统之外,家电产品控制协议也需要制订和统一,这需要家电生产厂家来做。同样的道理,所有基于网络的远程控制器件都需要与嵌入式系统之间实现接口,然后再由嵌入式系统来控制并通过网络实现控制。所以,开发和探讨嵌入式系统有着十分重要的意义

Ⅱ 目前国内外嵌入式开发的主流技术有哪些

看你研究方向,数字处理DSP较多,ARM和高通的芯片用做手机平台,控制方面是PLCC,时序控制较多的是FPGA。不同的开发板用不同的系统,可以先从基本的linux内核裁剪开始。一般来说,较大的公司都会自己设计开发板并在开发板上设计功能性的系统。

Ⅲ 嵌入式开发需要学习哪些技术

嵌入式技术需要学习的知识点包括Linux系统、Shell编程、Linux开发环境、C语言、ARM硬件平台、数据结构、Linux内核、驱动程序等等。 知道了嵌入式学习的内容,更重要的是嵌入式怎么学习。 你看一篇文章,是关于一个学生自学嵌入式的文章,详细的...

Ⅳ 什么是嵌入式,涉及到哪些关键的技术

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成,用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(OS)(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为;而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点:

1)对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。

2)具有功能很强的存储区保护功能。这是由于嵌入式系统的软件结构已模块化,而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用,需要设计强大的存储区保护功能,同时也有利于软件诊断。

3)可扩展的处理器结构,以能最迅速地开展出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。

4)嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。

嵌入式计算机系统同通用型计算机系统相比具有以下特点:

1.嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。

2.嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。

3.嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计,量体裁衣、去除冗余,力争在同样的硅片面积上实现更高的性能,这样才能在具体应用中对处理器的选择更具有竞争力。

4.嵌入式系统和具体应用有机地结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,具有较长的生命周期。

5.为了提高执行速度和系统可靠性,嵌入式系统中的软件一般都固化在存储器芯片或单片机本身中,而不是存贮于磁盘等载体中。

6.嵌入式系统本身不具备自举开发能力,即使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的,必须有一套开发工具和环境才能进行开发。

Ⅳ 什么是嵌入式技术嵌入式是什么

什么是嵌入式技术
什么是嵌入式技术?从今天看,不管是从行业应用,还是智能硬件的爆发,物联网时代的来临,大数据等等嵌入式技术都得到了史无前例的发展。所以如果你还不了解什么是嵌入式技术,那确实有些OUT了。简单的说下,嵌入式技术是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统技术。举个简单的例子,你智能手机其实就是一个嵌入式系统,它的系统配置的一些硬件如存储,CPU、电池,但考虑到功耗,为智能手机特别定制了一个系统。试想一下,若智能手机还用台式电脑的CPU,那最终成型产品得有几十斤,那样的手机还有人买吗?因此嵌入式系统就是针对产品需求而定制的系统。
具体什么是嵌入式技术?它最初起源于单片机技术, 是各类数字化的电子、机电产品的核心,主要用于实现对硬件设备的控制、监视或管理等功能。进入21世纪计算机应用的各行各业中90%左右的开发将涉及到嵌入式开发。全球嵌入式软件市场年增长率超过12.5%,嵌入式系统带来的工业年产值达一万亿美无,中国未来三年嵌入式软件产业将保持40%以上的年复合增长率。
做软件开发实际上是有高低之分的,开发语言多的去了!如C、C++,再到红透半边天的Java等,该学哪种呢?为什么有些开发者工资很低,而有些开发者却月薪好几万?又为什么3年的Java高级程序员薪水最多也只能15K?而一个嵌入式底层工程师两年经验就敢要15K-20k的薪水?正是由于良好的前景所致。什么是嵌入式?我想到这里大家多少有一些了解了。
如果想从事嵌入式开发,必须懂的技术也挺多,它并不是天上掉馅饼的行业,一个成熟的嵌入式工程师基本上要了解,应用开发,底层开发,当然这里又会包含很多很多。
嵌入式开发培训学习的话,华清-星创客精英班,一般都强调硬件平台和实战项目,学习不仅仅是学习几项技术,而是构建你的知识体系。比如学习嵌入式开发,就要从基础Linux,C语言,数据结构开始,到ARM,汇编,Linux内核、驱动等,更重要的是通过更多的项目练习,设计至少3个项目,多达10000行强制核心代码的编写可以让你真正获得知识。这一块相信在华清的课程体系中会有很好的体现,这也是应对大学生就业难当前比较主流的职业技术培训。
以上就是关于什么是嵌入式技术,个人的一些理解了。

Ⅵ 嵌入式系统的最新发展及技术有哪些

嵌入式的发展方向有很多,门槛高低不一样。具体来说:
1.单片机:工控程序(不跑os)--入门容易,无外乎就是掌握汇编和c,能够根据datasheet来写,发展前景一般,也没有太大的技术难度,除非你在算法上面有优势,比如智能车会各种PID,模式识别上会神经网络,优化上会遗传算法等等,但是这些复杂的控制一般就不会裸奔了(除非环境恶劣),肯定是处理器强悍,带os的;硬件制作--就是数字电路,涉及单片机的外设,感觉难度也不高,据我说知,只会单片机无论硬件还是软件工资都不高,也没有特别大的技术含量,同时,单片机更新换代特别快,你需要从大量的单片机中找寻适合产品的,看不同的datasheet。

2.ARM:这个搞的人很多,软件上就是1.写底层驱动,这个入门,深入都不容易,需要对硬件及os有较深的了解,发展还是很不错;2.操作系统-比较复杂,linux,android等,你看现在很多手机厂商推出的操作系统也就是修改内核,换皮肤,就业还是很容易的;3.应用程序,就是android开发或者Linux上应用开发(QT等),做的人很多,就业容易待遇也不错,需要掌握c++/java。硬件上1.就像手机一样在处理器上做整体的电路,比单片机入门难的多,做成技术大牛了不缺钱。2.soc,架构开发等后面会提到

3.FPGA:就是硬件编程,入门很简单,做深很难,要对时序有非常深的理解和大量的项目开发经验,就算你做的特别好,前景还是不明确。FPGA近年的一大热门就是软件无线电,成本还降不下去,同时AD采样速度目前不够,导致FPGA的应用有限,一般公司都是把它作为一个验证工具比如IC设计上的验证。只会FPGA就业会很窄,也不理想,建议作为工具学习。

4.DSP:就是算法,你需要一个名牌大学研究生以上学历,同时在算法和数学上有很强的能力。如果做不到,就不用搞了。

5.IC设计,做微处理器上的soc,前端后端,专用处理器(应该也属于嵌入式领域),入门难,成为牛人更难,对计算机体系结构,微处理器结构,集成电路等等有比较深的认识,然后项目经验大大的有才行。不过国内行情一般,外企招人少,希望今年开始国家的扶持政策能够发挥作用。

6.微处理器体系结构:偏理论,偏宏观,研究生能够对整个体系结构有个比较浅的了解同时在局部上能够做一点设计工作,博士生能够对整个结构有较深的认识在局部上能设计。现在搞的多的是高性能体系结构,低功耗结构,并行开发等等,因为功耗和并行限制了目前处理器的速度,所以在低功耗和并行上开发有很大的前景,同时基于神经网络的架构处理器,云计算处理器等专用处理器也是目前的一个热点。发展前景很好,但是难度不是一般的大,从中国在架构上做出的贡献在世界上分量很少就可以看出。

Ⅶ 嵌入式开发主要有哪几种

嵌入式开发主要有两种:
一种偏硬,主要使用语言是C语言和汇编,例如做驱动开发,这类的开发对硬件要求比较高,短期内比较难掌握,除非是专业人士,另外,这类开发的就业机会比较少,因为国内的硬件设计力量很弱,稍复杂的硬件都交给台湾或国外公司设计。
一种偏软,主要基于嵌入式操作系统,例如Symbian、Linux、Android等等,开发人员主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。特点是:比较容易上手学习,就业机会多,因为嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件,这占了嵌入式系统的最主要工作。就业前景也非常的看好。

Ⅷ 嵌入式系统开发有哪些核心技术

嵌入式系统开发是对于除了电脑之外的所有电子设备上操作系统的开发,开发对象有手机,掌上电脑,机电系统等,一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用 户的应用程序等四个部分组成。

Ⅸ 嵌入式软件有什么核心技术

嵌入式软件的包含范围非常广。很难定义什么为其核心,但是有几种技术和思想是毋庸置疑的,一般有:C语言,Linux操作系统,也需要有网络技术,等。、。。

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