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嵌入式计算机(通俗一点讲什么是嵌入式) 第1张

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通俗一点讲什么是嵌入式

嵌入式是那种需要把程序烧写到芯片中,通过芯片控制硬件实现特定功能的系统。

实际上,现实中我们经常会遇到嵌入式系统,像是手环、智能单车锁等。拆开这些产品,你会发现有一块电路板,在电路板上有一个甚至好几个芯片,一般产品会有一个主要的芯片(称为主控芯片),用来整个产品的数据处理、硬件控制等。

嵌入式软件工程师所做的事情便是在芯片上进行程序编写,根据产品的需求编写逻辑及数据采集和处理以及输出等。嵌入式软件一般采用的编程语言为C语言,有些地方会要求有汇编语言。为什么需要用C语言,因为C语言是接近底层的语言,当然汇编是更加接近的语言。

但是汇编语言编写复杂,因此在实际应用中,人们并不直接使用汇编语言进行编程,而是使用相对高级的语言C。C语言有一个好处便是在硬件上运行时,速度快。只有在一些特定的环境下,比如芯片的启动代码(cstartup)、初始化芯片内存、直接操作PC指针等情况下人们才会优先考虑汇编,否则,几乎都是C语言。因此,可以说,嵌入式软件工程师就是C语言程序员。

嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整个控制逻辑。

嵌入式计算机的概念

嵌入式计算机是一种“专用“计算机技术,是针对网络、通信、音频、视频等某个特定的应用而存在的,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。 它是软硬件可裁剪,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。嵌入式系统分为4层,硬件层、驱动层、操作系统层和应用层。
1、硬件层,是整个嵌入式系统的根本,如果现在单片机及接口这块很熟悉,并且能用C和汇编语言来编程的话,从嵌入式系统的硬件层走起来相对容易,硬件层也是驱动层的基础,一个优秀的驱动工程师是要能够看懂硬件的电路图和自行完成CPLD的逻辑设计的,同时还要对操作系统内核及其调度性相当的熟悉的。但硬件平台是基础,增值还要靠软件。
硬件层比较适合于,电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业的人来搞,需要掌握的专业基础知识有,单片机原理及接口技术、微机原理及接口技术、C语言。
2、驱动层,这部分比较难,驱动工程师不仅要能看懂电路图还要能对操作系统内核十分的精通,以便其所写的驱动程序在系统调用时,不会独占操作系统时间片,而导至其它任务不能动行,不懂操作系统内核架构和实时调度性,没有良好的驱动编写风格,按大多数书上所说添加的驱动的方式,很多人都能做到,但可能连个初级的驱动工程师的水平都达不到,这样所写的驱动在应用调用时就如同windows下我们打开一个程序运行后,再打开一个程序时,要不就是中断以前的程序,要不就是等上一会才能运行后来打开的程序。想做个好的驱动人员没有三、四年功底,操作系统内核不研究上几编,不是太容易成功的,但其工资在嵌入式系统四层中可是最高的。
驱动层比较适合于电子、通信、自动化、机电一体、信息工程类专业尤其是计算机偏体系结构类专业的人来搞,除硬件层所具备的基础学科外,还要对数据结构与算法、操作系统原理、编译原理都要十分精通了解。
3、操作系统层,对于操作系统层目前可能只能说是简单的移植,而很少有人来自已写操作系统,或者写出缺胳膊少腿的操作系统来,这部分工作大都由驱动工程师来完成。操作系统是负责系统任务的调试、磁盘和文件的管理,而嵌入式系统的实时性十分重要。据说,XP操作系统是微软投入300人用两年时间才搞定的,总时工时是600人年,中科院软件所自己的女娲Hopen操作系统估计也得花遇几百人年才能搞定。因此这部分工作相对来讲没有太大意义。
4、应用层,相对来讲较为容易的,如果会在windows下如何进行编程接口函数调用,到操作系统下只是编译和开发环境有相应的变化而已。如果涉及Java方面的编程也是如此的。嵌入式系统中涉及算法的由专业算法的人来处理的,不必归结到嵌入式系统范畴内。但如果涉及嵌入式系统下面嵌入式数据库、基于嵌入式系统的网络编程和基于某此应用层面的协议应用开发(比如基于SIP、H.323、Astrisk)方面又较为复杂,并且有难度了。

嵌入式计算机说法错误的

错误的是嵌入式系统可以运行通用型计算机上运行的软件。

1、嵌入式系统一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”,根据英国电器工程师协会的定义,嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。

2、与个人计算机这样的通用计算机系统不同,嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务。

计算机的主要特点

1、运算速度快

计算机内部电路组成,可以高速准确地完成各种算术运算。当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气算需要几年甚至几十年,而在现代社会里,用计算机只需几分钟就可完成。

2、计算精确度高

科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。

什么是嵌入式系统由哪几部分组成

嵌入式系统由硬件和软件组成.是能够独立进行运作的器件。其软件内容只包括软件运行环境及其操作系统。硬件内容包括信号处理器、存储器、通信模块等在内的多方面的内容。

相比于一般的计算机处理系统而言,嵌入式系统存在较大的差异性, 它不能实现大容量的存储功能,因为没有与之相匹配的大容量介质,大部分采用的存储介质有E-PROM、EEPROM DENG等, 软件部分以API编程接口作为开发平台的核心。

扩展资料

嵌入式系统特点:

1、专用性强。由于嵌入式系统通常是面向某个特定应用的,所以嵌入式系统的硬件和软件,尤其是软件,都是为特定用户群设计的,通常具有某种专用性的特点。

2、体积小型化。嵌入式计算机把通用计算机系统中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于实现小型化,方便将嵌入式系统嵌入目标系统中。

计算机嵌入式就业前景

嵌入式就业前景很好。
嵌入式是一种专用的计算机系统,一般来说嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。可以说嵌入式系统是现在最有发展前途的IT应用领域之一,汽车电子、手机、网络电话、路由器、PDA、医疗仪器、数字电视、智能家电、航天航空设备等等都是嵌入式系统的应用领域。
嵌入式系统是以应用为中心,以现代计算机技术为基础,能够根据用户需求(功能、可靠性、成本、体积、功耗、环境等)灵活裁剪软硬件模块的专用计算机系统。
嵌入式系统的最基本支撑技术,大致上包括集成电路设计技术、系统结构技术、传感与检测技术、嵌入式操作系统和实时操作系统技术、资源受限系统的高可靠软件开发技术、系统形式化规范与验证技术、通信技术、低功耗技术、特定应用领域的数据分析、信号处理和控制优化技术等,它们围绕计算机基本原理,集成进特定的专用设备就形成了一个嵌入式系统。

什么是嵌入式计算机

一.什么是嵌入式系统
嵌入式系统一般指非 pc 系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于 pc 中 bios 的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。
二、单片机定义
单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。
单片机也被称为微控制器(Microcontroler),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对提及要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器,从此以后,单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高,处理能力比起80年代提高了数百倍。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz,性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。
单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。
三、个人电脑不属于嵌入式。

个人电脑是一种嵌入式计算机吗

不是,个人计算机不是嵌入式计算机。嵌入式系统一般是指具有计算机功能但不称为计算机的非PC系统、设备或设备;个人电脑是指尺寸、价格和性能适合个人使用的多用途电脑。台式机和笔记本电脑到小型笔记本电脑和平板电脑和超极本都是个人电脑。

嵌入式计算机系统有很多名称(Box PC,网关,控制器,工业PC等),但是嵌入式PC本质上是作为大型设备,智能系统或安装的一部分实现的任何专用计算机系统。嵌入式计算机具有无穷无尽的形状和尺寸,从为当今的智能手机提供动力的基于ARM的微型设备到运行大型推土机和军事装备的多合一解决方案。

嵌入式PC特点

1、体积小:几乎所有嵌入式计算机的突出特征之一就是尺寸。嵌入式计算机通常围绕小型主板如Mini-ITX,英特尔的NUC甚至微型单板设备(如BeagleBone Black)构建,可以安装在过时的塔架永远无法容纳的地方。固态存储和灵活的安装选项也使嵌入式PC几乎可以在任何位置或方向使用。

2、维护成本低:在许多情况下,顾名思义,嵌入式计算机都生活在复杂的系统内部,因此可靠性非常重要。工业计算机经过精心设计,可提供24小时不间断运行,通常采用经过精心设计,无风扇和无通风孔的机箱,这些机箱可有效散热,同时保护内部组件免受灰尘,空气碎片,极端温度,湿气和振动等环境损害。

3、高效冷却:消费级计算机系统使用风扇帮助空气流通到组件上方并保持其冷却。在嵌入式系统中,风扇会造成潜在的故障,并需要在机箱中开孔以使空气进入并逸出。尽管某些嵌入式PC仍使用风扇,但被动冷却技术的进步使许多工业PC保持了对元件的密封,同时仍然有效地散发了热量,而无需使用风扇。卸下风扇可降低故障率,消除噪音并为集成组件提供更多空间。

嵌入式计算机分类有哪些

大型主机,小型机,微型机。
大型主机一般为高性能的并行处理系统, 存储容量大,事物处理能力强,可为众多用户提供服务。
小型机具有一定的数据处理能力,提供一定用户规模的信息服务,作为部门的信息服务中心。
微型机一般指在办公室或家庭的桌面或可移动的计算系统,体积小,价格低,具有工业化标准体系结构,兼容性好。
现分为5大类:
一、超级计算机
超级计算机(Supercomputers)通常是指由数百数千甚至更多的处理器(机)组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。
二、网络计算机
1、服务器
专指某些高性能计算机,能通过网络,对外提供服务。
2、工作站
是一种以个人计算机和分布式网络计算为基础,主要面向专业应用领域,具备强大的数据运算与图形、图像处理能力,为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。
三、工业控制
工控机的主要类别有:IPC(PC总线工业电脑)、PLC(可编程控制系统)、DCS(分散型控制系统)、FCS(现场总线系统)及CNC(数控系统)五种。
四、个人电脑
1、台式机(Desktop)
也叫桌面机,是一种独立相分离的计算机,完完全全跟其它部件无联系,相对于笔记本和上网本体积较大,主机、显示器等设备一般都是相对独立的,一般需要放置在电脑桌或者专门的工作台上。因此命名为台式机。
2、电脑一体机
电脑一体机,是由一台显示器、一个电脑键盘和一个鼠标组成的电脑。
3、笔记本电脑(Notebook或Laptop)
也称手提电脑或膝上型电脑,是一种小型、可携带的个人电脑,通常重1-3公斤。笔记本电脑除了键盘外,还提供了触控板(TouchPad)或触控点(Pointing Stick),提供了更好的定位和输入功能。
笔记本电脑可以大体上分为6类:商务型、时尚型、多媒体应用、上网型、学习型、特殊用途。
4、掌上电脑(PDA)
掌上电脑是一种运行在嵌入式操作系统和内嵌式应用软件之上的、小巧、轻便、易带、实用、价廉的手持式计算设备。
5、平板电脑
平板电脑是一款无须翻盖、没有键盘、大小不等、形状各异,却功能完整的电脑。
五、嵌入式
嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器,分成4类,即嵌入式微控制器( Micro Contrller Unit ,MCU,俗称单片机)、嵌入式微处理器( Micro Processor Unit ,MPU )、嵌入式DSP 处理器( Digital Signal Processor,DSP) 和嵌入式片上系统( System on Chip,SOC)。

嵌入式计算机与PC机的区别是什么

嵌入式系统一般指非 pc 系统,有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。

简单地说,嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体,类似于 pc 中 bios 的工作方式,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,特别适合于要求实时和多任务的体系。

嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是可独立工作的“器件”。
个人pc一词源自于1978年IBM的第一部桌上型计算机型号PC,在此之前有Apple 的个人用计算机。能独立运行、完成特定功能的个人计算机。

个人计算机不需要共享其他计算机的处理、磁盘和打印机等资源也可以独立工作。今天,个人计算机一词则泛指所有的个人计算机、如桌上型计算机、笔记型计算机、或是兼容于IBM系统的个人计算机等。

扩展资料:

由于集成技术的发展,半导体芯片的集成度更高,每块芯片可容纳数万乃至数百万个晶体管,并且可以把运算器和控制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器,并且可以用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机,就是我们常说的微电脑或PC机。

微型计算机体积小,价格便宜,使用方便,但它的功能和运算速度已经达到甚至超过了过去的大型计算机。另一方面,利用大规模、超大规模集成电路制造的各种逻辑芯片,已经制成了体积并不很大,但运算速度可达一亿甚至几十亿次的巨型计算机。

我国继1983年研制成功每秒运算一亿次的银河Ⅰ这型巨型机以后,又于1993年研制成功每秒运算十亿次的银河Ⅱ型通用并行巨型计算机。这一时期还产生了新一代的程序设计语言以及数据库管理系统和网络软件等。

随着物理元、器件的变化,不仅计算机主机经历了更新换代,它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器,由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓,以后又发展为通用的磁盘,现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘(CD—ROM)。

以上就是小编对于嵌入式计算机(通俗一点讲什么是嵌入式)问题和相关问题的解答了,嵌入式计算机(通俗一点讲什么是嵌入式)的问题希望对你有用!

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