嵌入式系統(tǒng)定義探討
2.2 技術(shù)發(fā)展方向不同
嵌入式系統(tǒng)顧名思義,是要嵌入到對象體系中,與對象系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合,實(shí)現(xiàn)的是對對象系統(tǒng)的智能化控制。它有著與計(jì)算機(jī)完全不同的技術(shù)要求、技術(shù)發(fā)展方向。
嵌入式系統(tǒng)從形式上,要求該系統(tǒng)智能化、超小型;從功能上,要求功能可靠、功耗低、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠;從應(yīng)用的范圍上,要面向市場、面向用戶、面向?qū)ο蟆⒚嫦虍a(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(jì)算機(jī)系統(tǒng)從形式上,是要看得見、摸得著,不需要嵌入到別的器件內(nèi);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(shù)值計(jì)算、總線速度的無限提升、存儲容量的不斷擴(kuò)大。
所以我們說:嵌入式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng),技術(shù)要求、技術(shù)發(fā)展方向根本不同,不應(yīng)定義為“專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。如果定義為“專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”,就等于嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展,要沿著計(jì)算機(jī)技術(shù)要求的發(fā)展道路走,這就等于束縛了嵌入式系統(tǒng)健康開放式的獨(dú)立發(fā)展之路。
2.3 體系結(jié)構(gòu)不同
嵌入式系統(tǒng)一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序4個(gè)部分組成,用于實(shí)現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視和管理等功能。
嵌入式系統(tǒng)的經(jīng)典體系結(jié)構(gòu)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(jì)算機(jī)處理器。也就是說,二者采用的處理器是截然不同的。嵌入式外圍功能擴(kuò)展之后,形成了微控制器,其對象接口技術(shù)擴(kuò)展,產(chǎn)生4個(gè)接口,形成了SoC整個(gè)片上結(jié)構(gòu),4個(gè)中斷。其軟件分為:指令系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)軟件、操作系統(tǒng)3部分。
我們從嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)看出:
① 二者的處理器不同。計(jì)算機(jī)是通用的處理器,嵌入式系統(tǒng)是面向特定應(yīng)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(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化。
② 計(jì)算機(jī)是標(biāo)準(zhǔn)總線和外設(shè),嵌入式總線和外部接口都集成在處理器內(nèi);計(jì)算機(jī)軟硬件相對獨(dú)立,嵌入式系統(tǒng)則是將軟硬件緊密集成在一起,結(jié)構(gòu)更緊湊;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)偏重多功能處理設(shè)置,嵌入式系統(tǒng)重在對對象的控制能力設(shè)置。
所以說,嵌入式體系結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)是不同的。嵌入式系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)是控制性的體系結(jié)構(gòu),不是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理型體系結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不同,則性質(zhì)全非,所以,嵌入式系統(tǒng)不能定義為“專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。
2.4 功能特點(diǎn)各異
① 嵌入式系統(tǒng)具有嵌入性、控制性,軟硬件可根據(jù)對象需要來設(shè)置。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則不是這樣。
② 嵌入式系統(tǒng)功能專一,即軟硬件專門為某一特定應(yīng)用系統(tǒng)而設(shè)計(jì);計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則是多功能處理。
③ 嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊:嵌入式系統(tǒng)中的軟件一般不像計(jì)算機(jī)存儲于磁盤等載體中,而都固化在存儲器芯片或單片系統(tǒng)的存儲器之中,這樣使其結(jié)構(gòu)特別緊湊,從而達(dá)到小體積、高效能、低成本、低功耗。計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)要求可大可小,大到臺式,小到筆記本、手提電腦等;計(jì)算機(jī)的CPU要求嚴(yán)格,相比嵌入式系統(tǒng)的微處理器,一般價(jià)格昂貴,達(dá)不到嵌入式系統(tǒng)那樣低成本、低功耗。嵌入式系統(tǒng)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(jì)算機(jī)通常使用磁盤這類具有大容量但速度較慢的存儲介質(zhì)。
④ 嵌入式系統(tǒng)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(yīng),同時(shí)必須實(shí)時(shí)地給出計(jì)算的結(jié)果并進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,計(jì)算機(jī)在智能靈活性方面則比不上。
⑤ 嵌入式系統(tǒng)可靠性高,因?yàn)檐浖枪袒?。例如,它無病毒侵害。計(jì)算機(jī)則不然,常常受病毒的攻擊。所以嵌入式系統(tǒng)常常應(yīng)用在人身設(shè)備安全、國家機(jī)密等重大事務(wù)上。
⑥ 計(jì)算機(jī)行業(yè)一般受技術(shù)壟斷,例如計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)方面微軟占居壟斷地位。但嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域,不會出現(xiàn)這種情況。因?yàn)樗且粋€(gè)分散的,充滿競爭、機(jī)遇與創(chuàng)新的領(lǐng)域,沒有誰的操作系統(tǒng)和處理器能夠壟斷市場。
總而言之,嵌入式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能特點(diǎn)各異,二者不能混為一談。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
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