嵌入式系统有什么产品

2022-09-14 10:54:34 IT技术网 互联网
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本篇文章给大家谈谈《嵌入式系统有什么产品》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

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什么是嵌入式系统?嵌入式系统的发展趋势及典型应用产品

嵌入式系统(Embedded system),是一种“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( U.K. Institution of Electrical Engineer)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。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。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是由单个程序实现整个控制逻辑

常见嵌入式系统有哪些

一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成,嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心,由硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层组成。执行装置也称为被控对象,它可以接受嵌入式计算机系统发出的控制命令,执行所规定的操作或任务。执行装置可以很简单,如手机上的一个微小型的电机,当手机处于震动接收状态时打开;也可以很复杂,如SONY智能机器狗,上面集成了多个微小型控制电机和多种传感器,从而可以执行各种复杂的动作和感受各种状态信息。

硬件层

硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器(SDRAM、ROM、Flash等)、通用设备接口和I/O接口(A/D、D/A、I/O等)。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路,就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。

(1)嵌入式微处理器

嵌入式系统硬件层的核心是嵌入式微处理器,嵌入式微处理器与通用CPU最大的不同在于嵌入式微处理器大多工作在为特定用户群所专用设计的系统中,它将通用CPU许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化,同时还具有很高的效率和可靠性。

嵌入式微处理器的体系结构可以采用冯·诺依曼体系或哈佛体系结构;指令系统可以选用精简指令系统(ReducedInstructionSet Computer,RISC)和复杂指令系统CISC(Complex Instruction Set Computer,CISC)。RISC计算机在通道中只包含最有用的指令,确保数据通道快速执行每一条指令,从而提高了执行效率并使CPU硬件结构设计变得更为简单。

嵌入式微处理器有各种不同的体系,即使在同一体系中也可能具有不同的时钟频率和数据总线宽度,或集成了不同的外设和接口。据不完全统计,全世界嵌入式微处理器已经超过1000多种,体系结构有30多个系列,其中主流的体系有ARM、MIPS、PowerPC、X86和SH等。但与全球PC市场不同的是,没有一种嵌入式微处理器可以主导市场,仅以32位的产品而言,就有100种以上的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器的选择是根据具体的应用而决定的。

(2)存储器

嵌入式系统需要存储器来存放和执行代码。嵌入式系统的存储器包含Cache、主存和辅助存储器。

1、Cache

Cache是一种容量小、速度快的存储器阵列它位于主存和嵌入式微处理器内核之间,存放的是一段时间微处理器使用最多的程序代码和数据。在需要进行数据读取操作时,微处理器尽可能的从Cache中读取数据,而不是从主存中读取,这样就大大改善了系统的性能,提高了微处理器和主存之间的数据传输速率。Cache的主要目标就是:减小存储器(如主存和辅助存储器)给微处理器内核造成的存储器访问瓶颈,使处理速度更快,实时性更强。

在嵌入式系统中Cache全部集成在嵌入式微处理器内,可分为数据Cache、指令Cache或混合Cache,Cache的大小依不同处理器而定。一般中高档的嵌入式微处理器才会把Cache集成进去。

2、主存

主存是嵌入式微处理器能直接访问的寄存器,用来存放系统和用户的程序及数据。它可以位于微处理器的内部或外部,其容量为256KB~1GB,根据具体的应用而定,一般片内存储器容量小,速度快,片外存储器容量大。

嵌入式系统有哪些应用场景?

嵌入式控制器因其体积小、可靠性高功用强、活络方便等许多优点其应用已深化到工业、农业、教育、国防、科研以及日常日子等各个领域,嵌入式系统对各行各业的技术改造、产品更新换代、加速自动化化进程、前进生产率等方面起到了极其重要的推进作用。按应用规划可分为:

1.工业应用方面

包含机电控制、工业机器人,进程控制、DDC控制、DCS控制智能传感器以及传统工业改造等,在工业控制中嵌入式微控制器直接坐落控制第一线,是工业自动化的要害部件之一。2.仪器仪表方面

有智能仪器、智能仪表、医疗器械色谱仪、示波器等。

3.民用方面

如电子玩具、电子字典、记事薄、游戏机、录像机、TV、VCD、DVD复读机、照相机、投影仪、空调机、冰箱、洗衣机、防盗控制器、调制解调器、激光驱动器、红外驱动器轿车燃烧控制器、变速器控制、防滑刹车、排气控制、避雷控制、节能控制、保安控制系统、农业节水控制系统等,这些都是嵌入式应用设备。

4.电讯方面

智能线路工作控制等

5.导航控制方面

导弹控制、鱼雷制导、航天导航系统、电子干扰系统等

6.数据处理方面

图表终端、图文终端、复印机、硬盘驱动器、磁带机、等

7.通讯及网络方面

电脑、手机、电视机顶盒等上网,进行信息沟通和邮件传送的产品,都有嵌入式微处理器在工作。

8.农业、交通等方面

智能公路(导航、流量控制、信息监测与轿车服务)、植物工厂(特种植物工厂、无土栽培技术、智能种子工程)、虚拟现实VR机器人、信息家电(家用电器的网络化)等等

常见的嵌入式操作系统有哪些?

常见的嵌入式系统

Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX 、Rtems 、QNX、INTEGRITY、OSE、C Executive

能够完成一种或者几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起的结构叫做系统。

系统一词创成于英文system的音译,并对应其外文内涵加以丰富。系统是指将零散的东西进行有序的整理、编排形成的具有整体性的整体。

在数字信号处理的理论中,人们把能加工、变换数字信号的实体称作系统。由于处理数字信号的系统是在指定的时刻或时序对信号进行加工运算,所以这种系统被看作是离散时间的,也可以用基于时间的语言、表格、公式、波形四种方法来描述。

从抽象的意义来说,系统和信号都可以看作是序列。但是,系统是加工信号的机构,这点与信号不同。人们研究系统,设计系统,利用系统加工信号、服务人类。

除上文的四种描述方法,描述系统的方法还有符号、单位脉冲响应、差分方程和图形。

中国著名学者钱学森认为:系统是由相互作用相互依赖的若干组成部分结合而成的,具有特定功能的有机整体,而且这个有机整体又是它从属的更大系统的组成部分。

运动着的若干部分,在相互联系、相互作用之中形成的具有某种确定功能的整体,谓之系统。

嵌入式工控主板有哪些常见的类型呢?

主要有两种类型:1)基于风险的ARM嵌入式工控主板和基于x86的嵌入式工控主板。基于X86的嵌入式工控主板(通常使用INTEL,via,AMD或其他X86芯片制造商,例如:台湾RDC,台湾ICOP等);基于Risc的ARM嵌入式工控主板(ARM许可,每个都有自己的特殊功能)。嵌入式ARM板通常是板CPU,而不一定是基于x86cpu的主板。

嵌入式系统的标准系统体系结构有两大块,目前主宰着所谓的RISC(ReducedInstructionSetComputer,精简指令集计算机)处理器。RISC系统的范围从ARM,MIPS,PowerPC,ARC和Tensilica到RISC处理器。但是,尽管这些处理器也属于RISC系统,但它们在指令集设计和处理单元结构上有所不同,因此它们彼此之间完全不兼容。在特定平台上开发的软件不能被其他硬件平台直接使用,而必须重新编译。

2)紧随其后的是复杂指令集计算机(CISC)处理器系统ComplexInstructionSetComputer,我们知道,英特尔X86处理器属于CISC系统,CISC系统实际上是一个效率很低的系统,x86嵌入式工控机系统处理器大多是旧产品,例如Pentium3处理器在工业计算机中仍然很常见,并且已经退出PC市场多年。由于这一代产品的效率和功耗比可以说是过去X86系统的最佳选择,加上它已经被市场长期验证并具有很高的稳定性,因此它经常用于具有对效率要求不高但对稳定性的要求很高,例如工业控制设备和其他产品。

5、嵌入式工控主板应用

Mini-ITX主板尺寸小巧,性能强悍,因此无风扇

关于《嵌入式系统有什么产品》的介绍到此就结束了。