嵌入式實(shí)時(shí)系統開(kāi)發(fā)的正確選擇

入式系統通常是一個(gè)包含微處理器的特殊計算機系統，是一個(gè)較大系統或設備的組成部分，它在很大程度上決定了設備的功能特性。許多具備數字接口的設備如微波設備、錄像機(VCR)和汽車(chē)等都會(huì )用到嵌入式系統。有些嵌入式系統需要使用操作系統，有些則用單個(gè)程序實(shí)現整個(gè)邏輯，但所有嵌入式系統提供的功能都要比通用計算系統更專(zhuān)業(yè)些。嵌入式系統功能包括：

1. 監視環(huán)境－從輸入傳感器讀取數據,然后處理數據并顯示結果。

2. 控制環(huán)境－產(chǎn)生并向激勵器發(fā)送命令。

3. 轉換信息－轉換并處理收集到的數據。

雖然通過(guò)傳感器和激勵器完成與外部世界的交互是嵌入式系統的重要特點(diǎn)，但這些嵌入式系統還提供適合它們所在設備的特殊功能。嵌入式系統一般用來(lái)執行控制程序、有限狀態(tài)機和信號處理算法。這些系統還必須檢測內部計算環(huán)境和周?chē)姶畔到y中發(fā)生的故障并對此做出響應。

嵌入式系統特性

嵌入式系統的設計挑戰是使嵌入式系統的獨特性能與設備的特殊約束條件相一致。以下是一些嵌入式系統的重要特性：

1. 特殊應用系統－嵌入式系統不同于通用處理器，它針對特殊應用進(jìn)行了優(yōu)化。

2. 反應性系統－反應性計算的意思是系統(主要是軟件部分)根據傳感器信息對環(huán)境作出響應，并利用激勵器控制環(huán)境，同時(shí)系統速度能與環(huán)境速度同步。

3. 分布式－嵌入式系統的一般特征是多個(gè)通信進(jìn)程在多個(gè)通過(guò)通信鏈路鏈接的CPU或ASIC上運行。

4. 異類(lèi)性－不同的嵌入式系統一般具有不同的結構，以便在處理嚴格設計約束的嵌入式系統時(shí)能夠提供更好的設計便利性。

5. 苛刻環(huán)境－許多嵌入式系統并不工作在受控的環(huán)境中，因此它們必須能夠經(jīng)受過(guò)熱、振動(dòng)、沖擊、電源波動(dòng)和其它惡劣的物理環(huán)境條件的考驗。

6. 系統安全性和可靠性－由于嵌入式系統復雜度和運算量的不斷增長(cháng)，需要更多地考慮系統安全因素。

7. 小型化、重量輕－為了達到便攜目的，許多嵌入式系統的重量必須設計得很輕。

8. 成本敏感性－不同的嵌入式系統對成本的敏感性有很大的不同。

實(shí)時(shí)系統的特性

實(shí)時(shí)系統要求在外部環(huán)境指定的時(shí)間間隔內對來(lái)自環(huán)境的激勵信號作出響應(包括物理時(shí)間的過(guò)渡)。從輸入時(shí)間到輸出時(shí)間的延遲必須足夠小，以滿(mǎn)足可以接受的時(shí)間值。通常實(shí)時(shí)系統需要對環(huán)境作出連續及時(shí)的響應。

計算的正確性不僅依賴(lài)于結果，而且取決于輸出發(fā)生的時(shí)間。一個(gè)實(shí)時(shí)系統必須滿(mǎn)足有限響應時(shí)間約束條件，否則會(huì )產(chǎn)生嚴重的后果。如果后果是性能的劣化而不是故障，那么這種系統可以看作是一個(gè)軟實(shí)時(shí)系統。如果后果是系統發(fā)生故障，那么這種系統就是一種硬實(shí)時(shí)系統。

實(shí)時(shí)系統有反應式和嵌入式兩種類(lèi)型。反應式實(shí)時(shí)系統會(huì )與環(huán)境發(fā)生連續的互作用，而嵌入式實(shí)時(shí)系統主要用于控制大型系統中安裝的特殊硬件。