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什么是嵌入式系統(tǒng)(5/7)?

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發(fā)表于 2010-7-21 14:57:49 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
關鍵詞: 嵌入式 , 系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng) .rar (34.79 KB) 4.4、系統(tǒng)軟件層
  系統(tǒng)軟件層由實時多任務操作系統(tǒng)(Real-time Operation System,RTOS)、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口(Graphic User Interface,GUI)、網絡系統(tǒng)及通用組件模塊組成。RTOS嵌入式應用軟件的基礎和開發(fā)平臺。
  嵌入式操作系統(tǒng)
嵌入式操作系統(tǒng)Embedded Operation SystemEOS)是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件,過去它主要應用與工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領域。EOS負責嵌入系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、任務調度,控制、協(xié)調并發(fā)活動。它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征,能夠通過裝卸某些模塊來達到系統(tǒng)所要求的功能。目前,已推出一些應用比較成功的EOS產品系列。隨著Internet技術的發(fā)展、信息家電的普及應用及EOS的微型化和專業(yè)化,EOS開始從單一的弱功能向高專業(yè)化的強功能方向發(fā)展。嵌入式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件固化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。EOS是相對于一般操作系統(tǒng)而言的,它除具有了一般操作系統(tǒng)最基本的功能,如任務調度、同步機制、中斷處理、文件處理等外,還有以下。

五、嵌入式系統(tǒng)的應用領域
  嵌入式系統(tǒng)技術具有非常廣闊的應用前景,其應用領域可以包括:
5.1、工業(yè)控制
  基于嵌入式芯片的工業(yè)自動化設備將獲得長足的發(fā)展,目前已經有大量的8、1632 位嵌入式微控制器在應用中,網絡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(yè)過程控制、數字機床、電力系統(tǒng)、電網安全、電網設備監(jiān)測、石油化工系統(tǒng)。就傳統(tǒng)的工業(yè)控制產品而言,低端型采用的往往是8位單片機。但是隨著技術的發(fā)展,32位、64位的處理器逐漸成為工業(yè)控制設備的核心,在未來幾年內必將獲得長足的發(fā)展。
5.2、交通管理
  在車輛導航、流量控制、信息監(jiān)測與汽車服務方面,嵌入式系統(tǒng)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(yè)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。
5.3、信息家電
  這將稱為嵌入式系統(tǒng)最大的應用領域,冰箱、空調等的網絡化、智能化將引領人們的生活步入一個嶄新的空間。即使你不在家里,也可以通過電話線、網絡進行遠程控制。在這些設備中,嵌入式系統(tǒng)將大有用武之地。
5.4、家庭智能管理系統(tǒng)
  水、電、煤氣表的遠程自動抄表,安全防火、防盜系統(tǒng),其中嵌有的專用控制芯片將代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工檢查,并實現(xiàn)更高,更準確和更安全的性能。目前在服務領域,如遠程點菜器等已經體現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢。
5.5、POS網絡及電子商務
  公共交通無接觸智能卡(Contactless Smartcard, CSC)發(fā)行系統(tǒng),公共電話卡發(fā)行系統(tǒng),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。
5.6、環(huán)境工程與自然
  水文資料實時監(jiān)測,防洪體系及水土質量監(jiān)測、堤壩安全,地震監(jiān)測網,實時氣象信息網,水源和空氣污染監(jiān)測。在很多環(huán)境惡劣,地況復雜的地區(qū),嵌入式系統(tǒng)將實現(xiàn)無人監(jiān)測。
5.7、機器人
  嵌入式芯片的發(fā)展將使機器人在微型化,高智能方面優(yōu)勢更加明顯,同時會大幅度降低機器人的價格,使其在工業(yè)領域和服務領域獲得更廣泛的應用。
  這些應用中,可以著重于在控制方面的應用。就遠程家電控制而言,除了開發(fā)出支持TCP/IP的嵌入式系統(tǒng)之外,家電產品控制協(xié)議也需要制訂和統(tǒng)一,這需要家電生產廠家來做。同樣的道理,所有基于網絡的遠程控制器件都需要與嵌入式系統(tǒng)之間實現(xiàn)接口,然后再由嵌入式系統(tǒng)來控制并通過網絡實現(xiàn)控制。所以,開發(fā)和探討嵌入式系統(tǒng)有著十分重要的意義。
5.8、
嵌入式系統(tǒng)在機電產品方面的應用
  相對于其他的領域,機電產品可以說是嵌入式系統(tǒng)應用最典型最廣泛的領域之一。從最初的單片機到現(xiàn)在的工控機、SOC在各種機電產品中均有著巨大的市場。
  工業(yè)設備是機電產品中最大的一類,在目前的工業(yè)控制設備中,工控機的使用非常廣泛,這些工控機一般采用的是工業(yè)級的處理器和各種設備,其中以X86MPU最多。工控的要求往往較高,需要各種各樣的設備接口,除了進行實時控制,還須將設備狀態(tài),傳感器的信息等在顯示屏上實時顯示。這些要求8位的單片機是無法滿足的,以前多數使用16位的處理器,隨著處理器快速的發(fā)展,目前32位、64位的處理器逐漸替代了16位處理器,進一步提升了系統(tǒng)性能。采用PC104總線的系統(tǒng),體積小,穩(wěn)定可靠,受到了很多用戶的青睞。不過這些工控機采用的往往是DOS或者Windows系統(tǒng),雖然具有嵌入式的特點,卻不能稱作純粹的嵌入式系統(tǒng)。另外在工業(yè)控制器和設備控制器方面,則是各種嵌入式處理器的天下。這些控制器往往采用16位以上的處理器,各種MCU,Arm、Mips、68K系列的處理器在控制器中占據核心地位。這些處理器上提供了豐富的接口總線資源,可以通過它們實現(xiàn)數據采集,數據處理,通訊以及顯示(顯示一般是連接LED或者LCD)。最近飛利浦和ARM共同推出32RISC嵌入式控制器,適用于工業(yè)控制,采用最先進的0.18微米CMOS嵌入式閃存處理技術,操作電壓可以低至1.2伏,它還能降低25%30%的制造成本,在工業(yè)領域中對最終用戶而言是一套極具成本效益的解決方案。美國TERN工業(yè)控制器基于Am188/186ES、i386EX、NEC V25、Am586(Elan SC520),采用了SUPERTASK實時多任務內核,可應用于便攜設備、無線控制設備、數據采集設備、工業(yè)控制與工業(yè)自動化設備以及其它需要控制處理的設備。
  家電行業(yè)是嵌入式應用的另一大行業(yè),我們傳統(tǒng)的電視,電冰箱當然其中也嵌有處理器,但是這些處理器只是在控制方面應用。而現(xiàn)在只有按鈕、開關的電器顯然已經不能滿足人們的日常需求,具有用戶界面,能遠程控制,智能管理的電器是未來的發(fā)展趨勢。據IDG發(fā)布的統(tǒng)計數據表明,未來信息家電將會成長五至十倍。中國的傳統(tǒng)家電廠商向信息家電過渡時,首先面臨的挑戰(zhàn)是核心操作系統(tǒng)軟件開發(fā)工作。硬件方面,進行智能信息控制并不是很高的要求,目前絕大多數嵌入式處理器都可以滿足硬件要求,真正的難點是如何使軟件操作系統(tǒng)容量小、穩(wěn)定性高且易于開發(fā)。Linux核心可以起到很好的橋梁作用,作為一個跨平臺的操作系統(tǒng),它可以支持二三十種CPU ,而目前已有眾多家電業(yè)的芯片都開始做Linux的平臺移植工作。1999年就登錄中國的微軟維納斯計劃給了國人一個數字家庭的概念,引導各大家電廠商紛紛投入到這場革命中來,雖然最終未能獲得成功,卻使信息家電深入人心。如今各大廠商仍然在努力推出適用于新一代家電應用的芯片,英特爾公司已專為信息家電業(yè)研發(fā)了名為StrongARMARM CPU系列,這一系列CPU本身不象X86CPU需要整合不同的芯片組,它在一顆芯片中可以包括你所需要的各項功能,即硬件系統(tǒng)實現(xiàn)了SOC的概念。美商網虎公司已將全球最小的嵌入式操作系統(tǒng)——QUARK成功移植到StrongARM系列芯片上,這是第一次把Linux、圖形界面和一些程序進行完整移植(QUARK的內核只有143K),它將為信息家電提供功能強大的核心操作系統(tǒng)。相信在不久的將來,數字智能家庭必將來到我們身邊。
機器人技術的發(fā)展從來就是與嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起的。最早的機器人技術是50年代MIT提出的數控技術,當時使用的還遠未達到芯片水平,只是簡單的與非門邏輯電路。之后由于處理器和智能控制理論的發(fā)展緩慢從50年代到70年代初期,機器人技術一直未能獲得充分的發(fā)展。70年代中期之后,由于智能理論的發(fā)展和MCU出現(xiàn),機器人逐漸成為研究熱點,并且獲得了長足的發(fā)展。近來由于嵌入式處理器的高度發(fā)展,機器人從硬件到軟件也呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢。例如火星車就是一個典型例子,這個價值10億美金的技術高密集移動機器人,采用的是美國風河公司的Vxworks嵌入式操作系統(tǒng),可以在不與地球聯(lián)系的情況下自主工作。1997年美國發(fā)射的索杰納火星車帶有機械手,可以采集火星上的各種地況,并且通過攝像頭把火星上的圖像發(fā)回地面指揮中心。這臺火星車在火星上自主工作了3個月,充分體現(xiàn)了Vxworks系統(tǒng)的高可靠性。以索尼的機器狗為代表的智能機器寵物,可以僅僅使用8位的AVR,51單片機或者16位的DSP來控制舵機,進行圖像處理,就能制造出那些人見人愛的玩具,讓我們不能不驚嘆嵌入式處理器強大的功能。近來32位處理器,Windows CE32位嵌入式操作系統(tǒng)的盛行,使得操控一個機器人只需要在手持PDA上獲取遠程機器人的信息,并且通過無線通訊控制機器人的運行,與傳統(tǒng)的采用工控機相比,要輕巧便捷的多。隨著嵌入式控制器越來越微型化、功能化,微型機器人、特種機器人等也將獲得更大的發(fā)展機遇。


【5-7】
沙發(fā)
發(fā)表于 2011-3-20 18:24:04 | 只看該作者
謝謝分享。。。
板凳
發(fā)表于 2013-9-19 08:33:18 | 只看該作者
復制下來。。。。。。。。∥易约汉煤脤W習。。。。。。。。!

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地板
發(fā)表于 2011-12-12 23:41:28 | 只看該作者
沒看懂
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