嵌入式系統定義探討
2.2 技術(shù)發(fā)展方向不同
嵌入式系統顧名思義,是要嵌入到對象體系中,與對象系統有機地結合,實(shí)現的是對對象系統的智能化控制。它有著(zhù)與計算機完全不同的技術(shù)要求、技術(shù)發(fā)展方向。
嵌入式系統從形式上,要求該系統智能化、超小型;從功能上,要求功能可靠、功耗低、經(jīng)濟實(shí)惠;從應用的范圍上,要面向市場(chǎng)、面向用戶(hù)、面向對象、面向產(chǎn)品;從技術(shù)上,要求提高對對象的智能化控制能力、與對象密切相關(guān)的嵌入性能和控制的可靠性。
計算機系統從形式上,是要看得見(jiàn)、摸得著(zhù),不需要嵌入到別的器件內;從功能上,要求多處理功能;從技術(shù)上,要求的是高速海量的數值計算、總線(xiàn)速度的無(wú)限提升、存儲容量的不斷擴大。
所以我們說(shuō):嵌入式系統與計算機系統,技術(shù)要求、技術(shù)發(fā)展方向根本不同,不應定義為“專(zhuān)用計算機系統”。如果定義為“專(zhuān)用計算機系統”,就等于嵌入式系統的發(fā)展,要沿著(zhù)計算機技術(shù)要求的發(fā)展道路走,這就等于束縛了嵌入式系統健康開(kāi)放式的獨立發(fā)展之路。
2.3 體系結構不同
嵌入式系統一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設備、嵌入式操作系統、用戶(hù)應用程序4個(gè)部分組成,用于實(shí)現對其他設備的控制、監視和管理等功能。
嵌入式系統的經(jīng)典體系結構有3個(gè)層次的軟硬件,有4個(gè)通道接口,它的通道接口是為了嵌入到對象體系去,和對象體系產(chǎn)生4個(gè)界面。它的核心是嵌入式微處理器,這個(gè)處理器不是通用的計算機處理器。也就是說(shuō),二者采用的處理器是截然不同的。嵌入式外圍功能擴展之后,形成了微控制器,其對象接口技術(shù)擴展,產(chǎn)生4個(gè)接口,形成了SoC整個(gè)片上結構,4個(gè)中斷。其軟件分為:指令系統、驅動(dòng)軟件、操作系統3部分。
我們從嵌入式系統體系結構看出:
① 二者的處理器不同。計算機是通用的處理器,嵌入式系統是面向特定應用的微處理器,它具有低功耗、體積小、集成度高等特點(diǎn),有利于整個(gè)系統設計趨于小型化。
② 計算機是標準總線(xiàn)和外設,嵌入式總線(xiàn)和外部接口都集成在處理器內;計算機軟硬件相對獨立,嵌入式系統則是將軟硬件緊密集成在一起,結構更緊湊;計算機系統偏重多功能處理設置,嵌入式系統重在對對象的控制能力設置。
所以說(shuō),嵌入式體系結構與計算機的體系結構是不同的。嵌入式系統體系結構是控制性的體系結構,不是計算機系統的處理型體系結構。結構不同,則性質(zhì)全非,所以,嵌入式系統不能定義為“專(zhuān)用計算機系統”。
2.4 功能特點(diǎn)各異
① 嵌入式系統具有嵌入性、控制性,軟硬件可根據對象需要來(lái)設置。計算機系統則不是這樣。
② 嵌入式系統功能專(zhuān)一,即軟硬件專(zhuān)門(mén)為某一特定應用系統而設計;計算機系統則是多功能處理。
③ 嵌入式系統結構緊湊:嵌入式系統中的軟件一般不像計算機存儲于磁盤(pán)等載體中,而都固化在存儲器芯片或單片系統的存儲器之中,這樣使其結構特別緊湊,從而達到小體積、高效能、低成本、低功耗。計算機結構要求可大可小,大到臺式,小到筆記本、手提電腦等;計算機的CPU要求嚴格,相比嵌入式系統的微處理器,一般價(jià)格昂貴,達不到嵌入式系統那樣低成本、低功耗。嵌入式系統通常使用閃存(Flash Memory)等作為存儲介質(zhì),以提高速度、減小體積、降低功耗。而計算機通常使用磁盤(pán)這類(lèi)具有大容量但速度較慢的存儲介質(zhì)。
④ 嵌入式系統智能靈活及實(shí)時(shí)性:就是要對不同的情況作出不同的反應,同時(shí)必須實(shí)時(shí)地給出計算的結果并進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,計算機在智能靈活性方面則比不上。
⑤ 嵌入式系統可靠性高,因為軟件是固化的。例如,它無(wú)病毒侵害。計算機則不然,常常受病毒的攻擊。所以嵌入式系統常常應用在人身設備安全、國家機密等重大事務(wù)上。
⑥ 計算機行業(yè)一般受技術(shù)壟斷,例如計算機操作系統方面微軟占居壟斷地位。但嵌入式系統領(lǐng)域,不會(huì )出現這種情況。因為它是一個(gè)分散的,充滿(mǎn)競爭、機遇與創(chuàng )新的領(lǐng)域,沒(méi)有誰(shuí)的操作系統和處理器能夠壟斷市場(chǎng)。
總而言之,嵌入式系統與計算機系統功能特點(diǎn)各異,二者不能混為一談。
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